[发明专利]一种钨铜合金表面隔热/抗烧蚀一体化复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种钨铜合金表面隔热/抗烧蚀一体化复合涂层，其特征在于，从钨铜合金表面开始，从下到上依次包括金属黏结层、陶瓷内层、陶瓷过渡层和陶瓷外层，所述陶瓷内层为氧化铝层，所述陶瓷过渡层为氧化铝-稀土锆酸盐层，所述陶瓷外层为稀土锆酸盐层；所述氧化铝-稀土锆酸盐层中，氧化铝的质量百分含量为4～50％；所述稀土锆酸盐层中稀土元素为镧、铈、钆或铪中的任一种；所述金属黏结层的厚度为0.03～0.10mm；所述陶瓷内层的厚度为0.05～0.10mm；所述陶瓷过渡层的厚度为0.05～0.20mm；所述陶瓷外层的厚度为0.10～0.60mm。

2.根据权利要求1所述的一体化复合涂层，其特征在于，所述金属黏结层为NiCrAlY、CoCrAlY或CoNiCrAlY。

3.一种如权利要求1～2任一项所述的一体化复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)钨铜合金基底粗化；

(2)采用大气等离子喷涂工艺在步骤(1)处理后的钨铜合金基底上制备一层金属黏结层；

(3)采用大气等离子喷涂工艺将氧化铝喷涂粉末沉积在步骤(2)的金属黏结层表面得到陶瓷内层；

(4)采用大气等离子喷涂工艺将氧化铝-稀土锆酸盐喷涂粉末沉积在步骤(3)的陶瓷内层表面得到陶瓷过渡层；

(5)采用大气等离子喷涂工艺将稀土锆酸盐喷涂粉末沉积在步骤(4)的陶瓷过渡层表面得到陶瓷外层，从而完成钨铜合金表面隔热/抗烧蚀一体化复合涂层制备。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铝喷涂粉末粒径为35～149μm，所述氧化铝-稀土锆酸盐喷涂粉末粒径为37～98μm，所述稀土锆酸盐喷涂粉末粒径为18～124μm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，粗化工艺为：将钨铜合金基底置于喷砂机中进行喷砂处理，工艺参数为：压力控制为0.1～0.5MPa，喷砂距离为40～150mm，砂子粒径为60～100μm，喷砂时间为3～10min；

所述步骤(2)中，大气等离子喷涂工艺参数为：氩气流量为28～35L/min，氢气流量为6～11L/min，电流大小控制为500～550A，功率为28～38kW，送粉氩气流量为1.5～3.0L/min，送粉量为5％～25％，喷涂距离为60～130mm；

所述步骤(3)中，大气等离子喷涂工艺参数为：氩气流量为30～40L/min，氢气流量为8～12L/min，电流大小控制为530～580A，功率为30～42kW，送粉氩气流量为2.0～5.0L/min，送粉量为5％～30％，喷涂距离为80～130mm；

所述步骤(4)中，大气等离子喷涂工艺参数为：氩气流量为25～35L/min，氢气流量为6～11L/min，电流大小控制为530～580A，功率为25～35kW，送粉氩气流量为2.0～5.0L/min，送粉量为25％～40％，喷涂距离为80～130mm；

所述步骤(5)中，大气等离子喷涂工艺参数为：氩气流量为35～45L/min，氢气流量为8～14L/min，电流大小控制为550～600A，功率为33～40kW，送粉氩气流量为1.0～5.0L/min，送粉量为25％～55％，喷涂距离为80～130mm。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铝喷涂粉末由以下方法制备而成：将氧化铝粉末、去离子水、阿拉伯树胶粉与柠檬酸三铵通过球磨工艺混合均匀，再采用喷雾干燥工艺制备得到氧化铝喷涂粉末；

所述去离子水的质量分数为40～60％，所述阿拉伯树胶粉的质量分数为0.5～3.0％，所述柠檬酸三铵的质量分数为0.8～3.5％，余量为氧化铝粉末；

所述喷雾干燥工艺参数为：出口温度为120～160℃，进口温度为150～250℃，浆料送料速度为0.5～2.5L/min，雾化盘转速为15000～22000r/min。