[发明专利]一种具有长时间耐高温水蒸汽氧化的防护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种具有长时间耐高温水蒸汽氧化的防护涂层，其特征在于，包括陶瓷层和合金层，所述的合金层组成表示为Cr_aMe_100-a，Me为Al、Ni中的一种，84.6≤a≤100；陶瓷层组成表示为(Cr_xAl_ySi_100-x-y)_zT_100-z，T选自C、N中的一种，其中40.7≤x≤61.2，29.8≤y≤45.3，78.5≤z≤89.5；其中a、x、y、z都为原子比；

所述的防护涂层沿基体向外依次为(Cr_xAl_ySi_100-x-y)_zT_100-z陶瓷层和Cr_aMe_100-a合金层组成的双层结构或以该双层结构为周期交替沉积；

所述的陶瓷层为非晶涂层，涂层无贯穿性的裂纹、空隙或其它缺陷，密度为5.8～6.5g/cm³；

所述的合金层的涂层晶体结构为体心立方，Me元素与Cr元素形成固溶体结构；

所述的合金层的密度为6.2～7.2g/cm³。

2.如权利要求1所述的具有长时间耐高温水蒸汽氧化的防护涂层，其特征在于，所述(Cr_xAl_ySi_100-x-y)_zT_100-z陶瓷层和Cr_aMe_100-a合金层交替沉积2～4个周期。

3.如权利要求1所述的具有长时间耐高温水蒸汽氧化的防护涂层，其特征在于，所述的防护涂层总厚度为6～12μm，所述的陶瓷层厚度为3～5μm；所述的合金层的厚度为4～8μm。

4.如权利要求1-3任一项所述的具有长时间耐高温水蒸汽氧化的防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的防护涂层采用物理气相沉积法制备。

5.如权利要求4所述的具有长时间耐高温水蒸汽氧化的防护涂层的制备方法，其特征在于，所述物理气相沉积法为磁控溅射法。

6.如权利要求4或5所述的具有长时间耐高温水蒸汽氧化的防护涂层的制备方法，其特征在于，所述的防护涂层采的Cr_mAl_nSi_100-m-n靶和Cr_pMe_100-p靶均采用射频辅助直流电源的方式进行溅射；

其中，Cr_mAl_nSi_100-m-n靶的功率密度为4.9～6.2W/cm²，纯度为99.9％；Cr_pMe_100-p靶的功率密度为5.9～6.7W/cm²，纯度为99.9％；当制备Cr-Al-Si-C层时，C靶的功率密度为1.8～2.5W/cm²，纯度为99.9％m、n为原子比，40≤m≤60，30≤n≤45；Me为Al、Ni中的一种，p为原子比，85≤p≤100。

7.一种锆合金包壳器件，包括锆合金和权利要求1-3任一项所述的防护涂层。