[发明专利]一种电火花沉积与微弧氧化工艺结合制备热障涂层的方法

摘要

一种电火花沉积与微弧氧化工艺结合制备热障涂层的方法，它涉及一种制备热障涂层的方法。本发明的目的是要解决现有在工件上制备热障涂层的方法需要价格昂贵的设备，提高了工件的成本的问题。方法一、沉积金属热障涂层；二、沉积金属层；三、金属层微弧氧化转为氧化物热障层，得到表面形成有热障涂层的工件。本发明不但具有传统电火花沉积技术成本低、灵活性强的优势，同时还解决了电火花沉积无法制备陶瓷性质热障涂层的技术局限，可以在任意金属基体上沉积复合热障涂层。本发明可获得一种电火花沉积与微弧氧化工艺结合制备热障涂层的方法。

主权项

一种电火花沉积与微弧氧化工艺结合制备热障涂层的方法，其特征在于一种电火花沉积与微弧氧化工艺结合制备热障涂层的方法具体是按以下步骤完成的：一、沉积金属热障涂层：以合金为阳极，以工件为阴极，使用电火花沉积设备将合金沉积到工件表面，得到表面沉积金属热障涂层的工件；步骤一中所述的电火花沉积工艺参数为：放电电压50V～200V，放电电容为40μF～1200μF，保护气为氩气，保护气氩气的气体流量为50sccm～1000sccm，沉积速率为5min/cm2～300min/cm2；步骤一中所述的合金为NiCrAlY合金、NiAl合金或NiWB合金；二、沉积金属层：以纯金属为阳极，以表面沉积金属热障涂层的工件为阴极，使用电火花沉积仪将纯金属沉积到金属热障涂层上，得到表面沉积有金属热障涂层和金属层的工件；步骤二中所述的电火花沉积工艺参数为：放电电压50V～150V，放电电容为40μF～800μF，保护气为氩气，保护气氩气的气体流量为50sccm～1000sccm，沉积速率为5min/cm2～300min/cm2；步骤二中所述的纯金属为Zr或Al；三、金属层微弧氧化转为氧化物热障层：将表面沉积有金属热障涂层和金属层的工件置于电解液中，表面沉积有金属热障涂层和金属层的工件与电源的正极相连接，作为阳极，不锈钢的电解槽与电源的负极相连接，作为阴极；采用脉冲微弧氧化电源供电，在电流密度为5A/dm2～30A/dm2、电源频率为1kHz～30kHz、占空比为10％～50％，电解液的温度为30℃～40℃和电解液的pH值为10～14的条件下微弧氧化反应5min～180min，得到表面形成有热障涂层的工件；步骤三中所述的电解液为Na2SiO3和KOH的混合溶液；所述的电解液中Na2SiO3的浓度为10g/L～15g/L，KOH的浓度为1g/L～2g/L。