[发明专利]一种低热导ZrSiO4复合陶瓷涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种低热导ZrSiO₄复合陶瓷涂层的制备方法,包括以下制备步骤：1、基体处理，2、陶瓷浆料的制备，3、料浆喷涂，4、试样干燥，5、试样预烧结，6、等离子喷涂，7、试样热处理；所制备的低热导ZrSiO₄复合陶瓷涂层可以解决现有技术中存在的涂层高导热，ZrSiO₄分解，分层开裂等问题。该方法可通过控制喷涂次数和热喷涂的工艺参数来控制内外涂层的厚度，同时通过控制添加聚乙烯醇的比例来控制内层的孔隙率。

主权项

一种低热导ZrSiO₄复合陶瓷涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）基体处理：使用200目，500目，800目砂纸逐次研磨至基体表面光滑平整，然后将研磨后的基体放入蒸馏水中超声清洗15～25min，清洗后将基体放入烘箱，在70～80℃下烘干2～3h；（2）陶瓷浆料的制备：将SiO₂、ZrO₂、MgO混合物和去离子水混合，其固含量为60%，其中SiO₂、ZrO₂、MgO原料粉末中，质量比为SiO₂、ZrO₂、MgO = 48:61.5:5，以氧化锆球为磨球，将原料粉末和去离子水的混合物以及氧化锆置于篮式研磨机中研磨6h，之后将聚乙烯醇溶液加入到研磨后的混合物中，继续研磨1h，制备成ZrSiO₄陶瓷料浆，其中加入的聚乙烯醇溶液与原料粉末和去离子水的混合物的质量比为1:10～1:2；（3）料浆喷涂：首先，将制备好的陶瓷料浆装入空气雾化喷枪中，使喷枪垂直于试样表面，将陶瓷料浆喷涂在基体的表面，形成陶瓷粉体层；（4）试样干燥：将制备好粉体层的试样在室温下放置24h；（5）试样预烧结：将干燥后的试样放到气氛烧结炉中进行烧结，预烧结温度为800℃，烧结气氛为N₂，压力为0.15MPa，烧结时间为0.5～1h；（6）等离子喷涂：选用ZrSiO₄粉体作为热喷涂原料，以氩气和氢气作为工作气体，在预烧结后的试样表面通过等离子喷涂制备一层ZrSiO₄外涂层；（7）试样热处理：将制备好的试样放到气氛烧结炉中进行烧结，烧结温度为1200～1500℃，烧结气氛为N₂，压力为0.15MPa，烧结时间为1～2h。