[发明专利]一种陶瓷防护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷防护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在基体（1）上表面制备金属粘结层（2）；

步骤2、在金属粘结层（2）上制备陶瓷防护层（3），形成的陶瓷防护层（3）由多层片层单元（4）堆叠而成，在制备的过程中，基体（1）的沉积温度不超过150℃，使得片层单元（4）之间结合率不超过30%；

步骤3、在陶瓷防护层（3）的上表面形成预制纵向孔隙网（7），预制纵向孔隙网（7）包括多个网格，网格边长为陶瓷防护层（3）厚度的2-10倍；网格的边即为预制的纵向孔隙，预制的纵向孔隙沿热流方向的深度是陶瓷防护层（3）厚度的5%~20%；

步骤4、使步骤3得到的预制纵向孔隙进一步向陶瓷防护涂层厚度方向扩展，得到纵向孔隙；

所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1，采用O₂-C₃H₈火焰对基体（1）加热至800℃~1000℃，并保温；

步骤4.2，使基体（1）温度保持不变的同时，采用水流冲击的方法使陶瓷防护层（3）降温，确保陶瓷防护层（3）降温后和基体（1）温度相差不低于700℃，使得步骤3形成的预制纵向孔隙网（7）沿陶瓷防护层（3）厚度方向扩展，达到陶瓷防护层（3）厚度的60%~100%；

所述步骤4.2中，用水流冲击使陶瓷防护层（3）降温，液流速度为5 m/s ~100m/s，液流直径为1 mm ~15mm。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷防护涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，采用水刀或激光切割的方法在陶瓷防护层（3）的上表面形成预制纵向孔隙网（7）。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷防护涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，采用低压等离子喷涂的方式在基体（1）上表面制备金属粘结层（2）；所述步骤2中，采用大气等离子喷涂在金属粘结层（2）上制备陶瓷防护层（3）。

4.一种基于权利要求1所述的方法制备的一种陶瓷防护涂层，其特征在于，包括金属粘结层（2）和设置在金属粘结层（2）上的陶瓷防护层（3），所述陶瓷防护层（3）由多个片层单元（4）堆叠而成，相邻层的片层单元（4）在平行于热流方向之间具有层间孔隙（5），同一层的片层单元（4）之间具有层内裂纹（6）；所述陶瓷防护层（3）内具有多个第一纵向孔隙（81）和第二纵向孔隙（82），所有的第一纵向孔隙（81）相互平行，所有的第二纵向孔隙（82）相互平行，第一纵向孔隙（81）和第二纵向孔隙（82）相交，形成纵向网格结构，相邻的第一纵向孔隙（81）的间距，以及相邻的第二纵向孔隙（82）的间距均为陶瓷防护层（3）厚度的2～10倍。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷防护涂层，其特征在于，所述纵向网格结构的深度为陶瓷防护层（3）厚度的60%～100%。

6.根据权利要求4所述的一种陶瓷防护涂层，其特征在于，所述金属粘结层（2）厚度为50μm～200μm。

7.根据权利要求4所述的一种陶瓷防护涂层，其特征在于，所述陶瓷防护层（3）厚度为200μm～3000μm。

8.根据权利要求4所述的一种陶瓷防护涂层，其特征在于，所述片层单元（4）垂直于热流方向的尺寸为3μm～50μm，沿热流方向的尺寸为0.3μm～8μm；层间孔隙（5）在垂直于热流方向尺寸为3μm ~50μm、平行于热流方向尺寸0.001~1μm；所述层内裂纹（6）在垂直于热流方向尺寸为0.001~0.5μm，平行于热流方向尺寸0.3μm ~8μm。