[发明专利]一种提高热障涂层耐氧化性能的处理方法

摘要

一种提高热障涂层耐氧化性能的处理方法，属于热障涂层表面处理与改性技术领域。该处理方法利用强流脉冲电子束辐照电子束物理气相沉积制备的氧化钇稳定的氧化锆热障涂层，实现陶瓷层柱状晶的封顶，从而提高涂层的隔热性能和高温耐氧化性能。其工艺条件：真空度为3.5×10-2Pa，电压15kV，频率1Hz，脉宽120~150ms，能量密度为10J/cm2~20J/cm2，脉冲次数30-40次，重熔层厚度达到10微米以上。优点：强流脉冲电子束辐照处理后实现了电子束物理气相沉积热障涂层柱状晶的封顶，热障涂层表面变得平整光滑，没有贯穿性微裂纹生成，有效阻挡氧元素的扩散，减缓热生长氧化层的生长，热障涂层的隔热性能和高温耐高温氧化性得到明显的提高。

主权项

一种提高热障涂层耐氧化性能的处理方法，其特征在于：利用强流脉冲电子束辐照实现电子束物理气相沉积制备的热障涂层陶瓷顶层柱状晶封顶，其具体步骤如下： 第一步、高温合金基体（或发动机叶片等部件）经过预磨、抛光、清洗处理后，利用低气压等离子体喷涂的方法在高温合金基体（或发动机叶片等部件）沉积粘结层，然后利用电子束物理气相沉积方法在粘结层上继续沉积氧化钇稳定的氧化锆陶瓷层，完成热障涂层的制备；第二步、将制备好的热障涂层试样固定在强流脉冲电子束装置的试样台上，关闭真空室并抽真空，使真空度达到3.5×10‑2Pa；第三步、根据强流脉冲电子束设备的技术要求电压为15kV，频率为1Hz；室温下，选择强流脉冲电子束能量密度为10‑20J/cm2，脉冲宽度为120‑150ms，对试样进行辐照处理30‑40次，实现热障涂层的陶瓷层柱状晶封顶，从而提高其隔热性能和高温耐氧化性能；第四步、关机，打开真空室，取出电子束辐照处理后的样品，准备进一步检测分析，检测封顶、隔热和耐氧化性能提高的效果。