[发明专利]一种Al2

说明书

本发明涉及一种Al₂O₃‑Al‑SiC复合高温防护涂层及其制备方法，适合用于航空航天发动机高温钛合金的环障涂层。采用Al₂O₃、Al、SiC金属‑陶瓷混合粉末为主要组分，按照一定配比混合后，用粘涂方法制备成复合涂层；按重量百分比计，Al₂O₃粉含量范围在大于0％至50％，Al粉含量范围在大于0％至60％，SiC粉含量范围在大于0％至50％。该复合涂层材料具有较好的致密性、基体相容性和热稳定性，适合用于航空航天发动机高温钛合金的环障涂层。

技术领域：

本发明涉及一种Al₂O₃-Al-SiC复合高温防护涂层及其制备方法，适合用于航空航天发动机高温钛合金的环障涂层。

背景技术：

为了实现航空航天发动机轻量化目标，高温钛合金因其具有低密度、高比强度、高比模量等优势，在低压涡轮叶片、增压涡轮、排气阀等方面具有广泛的应用前景。但在高于600℃下使用环境下[1]，高温钛合金仍存在环境间隙脆等问题，限制了它在高温环境下的应用[2-7]。涂层是解决这些问题的有效途径之一。

目前已采用多种方法制备防护涂层[7]，主要包括磁控溅射、物理气相沉积、电子束物理气相沉积、离子注入、激光熔覆、冷喷涂、等离子喷涂、渗铝、渗硅涂层等方法。综合分析可知，尽管各类涂层都具有一定的防护效果，但仍然不能令人满意。其中金属系列涂层仍需重点解决涂层易与γ-TiAl基体发生严重互扩散进而导致涂层退化较快的问题[7,8]。陶瓷系列涂层(包括陶瓷/金属多层复合涂层)仍需重点解决涂层与基体相容性问题，即陶瓷涂层与基体二者一般是物理结合，且热膨胀系数差异较大。在高温环境下，特别是在受到热冲击时，涂层可能发生剥落，涂层长期防护可靠性仍存在疑问[9]。因此，开发综合性能更好的、适用于高温钛合金的环境障涂层仍是亟需解决的问题。

[1]K.Kothari,R.Radhakrishnan,N.Wereley,Advances in gamma titaniumaluminides and their manufacturing techniques,Prog.Aerosp.Sci.,2012,55,1-16

[2]F.Ping,Q.Hu,A.Bakulin,S.Kulkova,R.Yang,Alloying effects onproperties of Al₂O₃ and TiO₂ in connection with oxidation resistance of TiAl,Intermetalic.,2016,68,57-62

[3]R.Pflumm,A.Donchev,S.Mayer,H.Clemens,M.Schütze,High temperatureoxidation behavior of multi-phase Mo-containingγ-TiAl based alloys,Intermetallic,2014,53,45-55

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