[发明专利]一种用于等离子喷涂梯度热障涂层的封孔剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于等离子喷涂梯度热障涂层的封孔剂及其使用方法，该封孔剂包括有机硅树脂、填料、固化剂和催化剂，其中：有机硅树脂的重量百分比含量为40％～60％；填料的重量百分比含量为30％～40％；固化剂的重量百分比含量为10％～20％；催化剂的重量百分比含量为5％～10％。采用上述封孔剂能够提高等离子喷涂梯度热障涂层的抗腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及等离子喷涂技术领域，具体涉及一种用于等离子喷涂梯度热障涂层的封孔剂及其使用方法。

背景技术

在航空、航天、能源等领域中，等离子喷涂技术的应用非常广泛，使用该方法制备的涂层是由无数变形粒子相互交错形成波浪式堆叠在一起而成的层状堆积结构，涂层中变形的颗粒与颗粒之间不可避免地存在一些孔隙，尤其是梯度热障涂层中孔隙率更是达到了2％～6％，因此，在湿润的环境中储存时，腐蚀介质会通过孔隙直接到达被保护基体的表面，使涂层与基体之间发生化学或电化学侵蚀，腐蚀产物在界面积累，使涂层龟裂、脱落，最终导致涂层失效。

现阶段提高涂层耐腐蚀性的主要方式是阻止腐蚀介质对基体的侵蚀，主要手段是采用封孔剂进行封孔处理。封孔处理是利用各种手段使封孔剂浸入孔隙，填充到孔隙中，在填充孔隙强化内部的同时，在表面也形成连续致密的薄膜，从而阻止腐蚀介质对基体的侵蚀。封孔剂应选择具有良好耐腐蚀性能、良好渗透性和流动性的材料。

目前在250℃及以下的环境温度中，主要的封孔剂材料为有机树脂，如酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等；固化剂大多采用酯类和芳香族碳氢化合物等；酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等耐水性好、渗透能力强，但与梯度热障涂层材料相容性差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于等离子喷涂梯度热障涂层的封孔剂及其使用方法，能够提高梯度热障涂层的抗腐蚀性能。

本发明采用以下技术方案：

一种用于等离子喷涂梯度热障涂层的封孔剂，包括有机硅树脂、填料、固化剂和催化剂，其中：

所述有机硅树脂的重量百分比含量为40％～60％；

所述填料的重量百分比含量为30％～40％；

所述固化剂的重量百分比含量为10％～20％；

所述催化剂的重量百分比含量为5％～10％。

优选地，所述有机硅树脂为通过丙烯酸树脂、环氧树脂或醇酸树脂改性后的改性有机硅树脂。

优选地，所述填料为钛白粉、铝粉、氧化铝、氧化铬、云母粉以及蛭石粉中的至少一种。

优选地，所述固化剂为甲苯或丙醇。

优选地，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、可起硅醇缩合反应的催化作用的酸和碱、以及金属的可溶性有机盐类中的至少一种。

优选地，所述金属为铅、钴、锡或铁。

一种使用上述技术方案提供的任意一种封孔剂对等离子喷涂梯度热障涂层进行封孔的方法，包括以下步骤：

采用喷涂、刷涂或浸泡工艺将配制的封孔剂均匀涂覆于等离子喷涂梯度热障涂层的表面，使其渗入于等离子喷涂梯度热障涂层的孔隙中；

对封孔后的等离子喷涂梯度热障涂层进行固化处理；

磨削涂覆涂层至预设尺寸；

去除等离子喷涂梯度热障涂层表面残留的封孔剂。

优选地，所述封孔剂的涂覆厚度为0.05mm～0.2mm。

优选地，对封孔后的等离子喷涂梯度热障涂层进行固化处理，具体包括：

对等离子喷涂梯度热障涂层在40℃下进行24h～72h的固化处理；