[发明专利]一种同步送粉制备连续渐变结构陶瓷基热障涂层的方法

摘要

本发明提供一种同步送粉制备连续渐变结构陶瓷基热障涂层的方法，获得的连续渐变结构陶瓷基热障涂层结构稳定，热冲击及隔热性能优良。所述方法包括如下步骤：步骤1，在高温合金基体材料上制备粘结层，粘结层材料厚度为50‑200μm；步骤2，采用自主研发的双送粉喷嘴，在步骤1得到的粘结层上喷涂A与B两种材料的连续渐变结构陶瓷涂层。通过本发明，最终获得质量稳定可靠、抗高温冲击性能优良优异的连续渐变式热障涂层体系，在航空涡轮发动机及重型燃气轮机等国防尖端工业中具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种同步送粉制备连续渐变结构陶瓷基热障涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，多晶高温合金、定向高温合金或单晶合金基体表面清洗后，通过喷砂方法使其表面粗糙化，在喷砂后的基体表面采用超音速等离子喷涂、超音速火焰喷涂、真空等离子喷涂或冷喷涂方法先沉积一层合金粘接层；步骤2，将高熔点材料送入到射流中心高温区，将低熔点材料送入射流边缘的低温区；测试粒径为10‑100μm的A、B两种陶瓷材料粉末的送粉率，在保证总送粉率范围为25‑60g/min的前提下，设置梯度变化的送粉率，采用双送粉超音速等离子喷涂方法制备连续渐变结构陶瓷涂层，其中一种原料粉末的送粉率随着喷涂遍数增大从0增大到25‑60g/min，另一种原料粉末的送粉率随着喷涂遍数增大从25‑60g/min减小到0，设置涂层喷涂遍数在6‑80遍之间，A材料的送粉率随着喷涂遍数逐渐减少，B材料的送粉率随着喷涂遍数逐渐增加，采用双送粉超音速等离子喷涂方法，在步骤1得到的粘接层上喷涂A与B两种材料的连续渐变结构陶瓷热障涂层；其中，连续渐变结构陶瓷基热障涂层由A及B两种材料构成，其中材料A为氧化钇部分稳定的二氧化锆YSZ、三氧化二铝Al2O3中的一种；材料B是：Re2Zr2O7；Re指La,Nd,Sm,Gd,Eu,Dy,Er或Yb的稀土元素、Re2Hf2O7，其中Re指La,Nd,Sm,Gd,Eu,Dy,Er或Yb的稀土元素、铈酸镧LC、镧镁铝氧LaMA中的一种；制备连续渐变结构陶瓷涂层时的功率选择在30‑120kW，主气流量控制在50‑200slpm范围内，喷涂距离为70‑120mm，喷涂过程中粒子飞行速度范围为340‑1000m/s。