[发明专利]多孔金属-陶瓷纳米复合热障涂层的制备方法

权利要求书

1.多孔金属-陶瓷纳米复合热障涂层的制备方法，其特征在于：是采用等离子喷涂技术结合热处理制备金属-陶瓷纳米复合热障涂层的制备方法，具体步骤如下：

第一步，原料粉的准备：

原料粉的配比：先将Cr₂O₃ 粉与Al粉按照3∶1的质量比配成原始反应体系，以原始反应体系的质量分数为基数，另配置原始反应体系2倍质量的添加剂，所述添加剂为Cr₂O₃ 和Al₂O₃ 的混合物，同时称取适量的聚醚醚酮粉备用；

所述添加剂Cr₂O₃ 和Al₂O₃ 的比例为3∶7；

第二步，适用于喷涂复合粉的制备：

(1)原料粉的解聚：将准备好的Cr₂O₃ 粉，Al粉和Al₂O₃ 粉分别放在不同的容器中，向每个容器中按固-液总质量的 30～70％分别加入去离子水，并分别加入固体分散剂0 .5～1.0wt％，然后进行搅拌及超声波解聚，解聚时间为0 .5～1h，得到各自的浆料；其中，本步骤的Cr₂O₃ 粉包括原始反应体系中的Cr₂O₃ 粉及添加剂中的Cr₂O₃ 粉；

(2)复合喂料的制备：将解聚的Cr₂O₃ ，Al和Cr₂O₃ 浆料倒入同一个容器中，再加入固体粉量0 .3～0 .6wt％的粘结剂，然后用高速搅拌机对上述的浆料进行充分的搅拌，搅拌时间为0 .5～1h，对上述浆料通过喷雾造粒制成复合粉，筛取-200～+400目留用；

第三步，基体材料预处理：

对基体进行表面粗糙化处理，所述基体材料为45#钢金属材料，然后用等离子喷涂的方法喷涂粘结底层，粘结底层为：Ni/Al，厚度为90～120μm；

第四步，多孔涂层的制备：

用等离子喷涂的方法将第二步得到的复合粉喷涂到经过预处理的基体材料表面，在喷涂过程中采用异路送粉的方法同时喷涂聚醚醚酮，制备成多孔金属-陶瓷纳米复合热障涂层；

第五步，金属-陶瓷纳米复合热障涂层的热处理：

将第四步制备成的多孔金属-陶瓷纳米复合热障涂层放入加热炉中加热到200～500℃，保温1～4个小时，随炉冷却至室温，完成对多孔金属-陶瓷复合热障涂层的热处理，由此在基体材料表面制备成多孔金属-陶瓷纳米复合热障涂层。

2.根据权利要求1所述多孔金属-陶瓷纳米复合热障涂层的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为饱和水溶性聚乙烯醇或水溶性CMC2081。

3.根据权利要求1所述多孔金属-陶瓷纳米复合热障涂层的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠盐、9400分散剂或氧化铝分散剂。