[发明专利]一种高应变容限柱状组织的热障涂层的制备方法

摘要

本发明公开一种高应变容限柱状组织的热障涂层的制备方法，该热障涂层呈现带有柱间孔隙的柱状组织从而具有高应变容限。本制备方法在腔室气压10‑5000Pa下，以含有单原子和/或原子团簇的涂层材料微粒子的混合束流为沉积源，对表面温度维持或保温在涂层材料熔点的0.2倍以上并放置在超过混合束流中涂层材料微粒子最小的自由程2倍以上的工件进行间歇性和/或连续性的沉积，制备得到带有柱间孔隙的高应变容限柱状组织的热障涂层。与传统热障涂层相比，本发明制备的热障涂层具备带有柱间孔隙的高应变容限柱状组织，能够有效释放因热失配而产生的应力，提高应变容限，从而提高热障涂层的使用寿命。

主权项

1.一种高应变容限柱状组织的热障涂层的制备方法，其特征在于，利用含有单原子和原子团簇的涂层材料微粒子的混合束流，在温度为0.2倍喷涂材料熔点以上的工件表面进行间歇性和/或连续性的沉积，在工件表面获得高应变容限柱状组织的热障涂层；具体包括以下步骤：(1)将工件放置在沉积腔室中，工件与距混合束流起点之间的间距超过混合束流中涂层材料微粒子的最小的自由程的2倍以上；(2)将沉积腔室气压调节为10‑5000Pa；(3)利用高能束流加热蒸发涂层材料粉末形成微粒子流，微粒子流中的涂层材料微粒子含有单原子和原子团簇，与等离子气或载气构成混合束流对工件表面进行间歇性或连续性的沉积获得高应变容限柱状组织的热障涂层；高能束流将涂层材料蒸发形成涂层材料微粒子流，所述的微粒子流所包含的单原子包括狭义单原子、单分子或单离子，所述的微粒子所包含的原子团簇包括狭义原子团簇、分子团簇或离子团簇；微粒子流内单原子沉积单元体积百分比为50％‑99％，原子团簇体积百分比为1％‑50％。