[发明专利]一种钽合金表面改性复合Hf‑Ta涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种钽合金表面改性复合Hf‑Ta涂层，由以下质量百分比的成分组成Ta 19.5％～24.5％，Si 0.5％～2.5％，B 0.5％～1.2％，Al 0.5％～2.5％，Cr 0.5％～2.0％，余量为Hf。另外，本发明还公开了制备该改性复合Hf‑Ta涂层的方法，该方法为一、将钽合金打磨处理后酸洗，然后进行喷砂处理和脱脂处理；二、制备改性复合Hf‑Ta料浆；三、将料浆预置于钽合金表面得到预置层，然后进行高温熔烧，制备得到改性复合Hf‑Ta涂层。本发明改性复合Hf‑Ta涂层能够显著提高钽合金在超高温、低氧压环境中的抗氧化能力，可为钽合金在超高温氧化环境以及烧蚀环境中提供短时防护。

主权项

一种钽合金表面改性复合Hf‑Ta涂层，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Ta 19.5％～24.5％，Si 0.5％～2.5％，B 0.5％～1.2％，Al 0.5％～2.5％，Cr 0.5％～2.0％，余量为Hf；该改性复合Hf‑Ta涂层的制备方法为：步骤一、将钽合金表面打磨处理后酸洗，然后对酸洗后的钽合金表面依次进行喷砂处理和脱脂处理；所述喷砂处理采用的砂粒为刚玉砂或氧化锆砂，所述喷砂处理的压力为0.2MPa～0.4MPa；步骤二、将钽粉、硅粉、硼粉、铝粉、铬粉和铪粉混合均匀，得到混合粉末，然后将分散剂与所述混合粉末置于球磨机中球磨混合均匀，得到改性复合Hf‑Ta料浆；所述分散剂由乙酸乙酯和清漆按体积比(1～2):(3～4)混合而成，所述分散剂的体积为所述混合粉末质量的10～30倍，其中体积的单位为mL，质量的单位为g；步骤三、将步骤二中所述改性复合Hf‑Ta料浆预置于步骤一中脱脂处理后的钽合金表面，烘干后在钽合金表面得到预置层，然后将具有预置层的钽合金置于真空烧结炉中，在真空度为1.0×10‑3～7.0×10‑3Pa的条件下进行高温熔烧，随炉冷却后在钽合金表面制备得到厚度为20μm～150μm的改性复合Hf‑Ta涂层；所述高温熔烧的具体过程为：在升温速率为10℃/min～30℃/min的条件下升温至700℃～900℃保温30min～120min，然后在升温速率为10℃/min～15℃/min的条件下升温至1350℃～1450℃保温10min～30min，接着在升温速率为5℃/min～10℃/min的条件下升温至1850℃～1950℃保温30min～60min。