[发明专利]一种等离子喷涂包覆型封严涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种等离子喷涂包覆型封严涂层的制备方法，属于航空技术领域。针对等离子弧喷涂温度高于聚苯酯的分解温度，导致其在喷涂过程中烧损严重，在未达到涂层之前就已经碳化，起不到定量造孔作用的问题，本发明提供了一种等离子喷涂包覆型封严涂层的制备方法。本发明先对航空发动机欲喷涂区域进行磨平、清洁、喷砂粗化处理，并在其之上喷涂一层硅铝镍粘结底层，再将经二氧化钛包覆的聚苯酯，六方氮化硼和硅铝合金粉组成的混合粉末用等离子弧喷系统覆盖在粘结层上，制得等离子喷涂包覆型封严层。本发明将二氧化钛包覆聚苯酯，在喷涂过程中防止聚苯酯的烧损，使更多的聚苯酯留在封严涂层中，从而控制涂层中的孔隙数量，提高涂层的可磨耗性。

主权项

一种等离子喷涂包覆型封严涂层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取15~20g硼酸，加入150~200mL去离子水中，搅拌均匀，加入35~36g尿素，在60~65℃恒温水浴下以300~400r/min搅拌30~40min，置于55~60℃干燥箱中干燥10~12h，得白色粉末，将白色粉末放置在管式炉中，在氮气氛围下，加热至900~950℃，保持温度5~6h，冷却至室温，取出，用稀盐酸和无水乙醇交替洗涤6~8次，转入55~60℃干燥箱中干燥10~12h，得六方氮化硼纳米片，备用；（2）量取30~35mL钛酸四丁酯加入100~120mL无水乙醇中，以300~400r/min搅拌15~20min，加入3~4mL冰醋酸，5~8g聚苯酯粉末，以500~600r/min搅拌30~40min，加入3~5mL去离子水，加热至170~180℃，反应2~3h，过滤，将滤渣置于85~95℃干燥箱中干燥2~3h，取出，加入研磨机研磨至粒径≤100μm，得二氧化钛包覆聚苯酯粉末；（3）称取10~12g硅含量为11~13%硅铝合金，加入粉碎机粉碎，过200目筛，将过筛后的硅铝合金粉末与10~12g上述步骤（1）制备的六方氮化硼纳米片混合，并将其转入球磨机中，加入8~12g氧化锆球，球磨10~12h，加入5~6g上述制备的二氧化钛包覆聚苯酯粉末，继续球磨10~12h，得面层喷涂粉末；（4）将航空发动机待喷涂区域用砂纸磨平，用无水乙醇洗涤待喷涂区域3~5次，再用白刚玉对其喷砂粗化处理至表面粗糙度为Ra7 ~Ra8μm，得预处理待喷涂区域；（5）用混粉器将20~24g硅含量为11~13%硅铝合金粉与4~6g铝镍粉混合均匀，并使用等离子弧喷系统将混合粉末喷涂在上述预处理待喷涂区域喷涂0.2~0.3mm粘结层，控制电压为36~37V，电流为700~720A，喷枪速度为450~460mm/s，喷涂距离为85~90mm，送粉速率为3.5~4.0g/min，再在粘结层上用上述步骤（3）制备的面层喷涂粉末喷涂1.0~1.5mm面层，控制电压为39~40V，电流为850~860A，喷枪速度为250~260mm/s，喷涂距离为75~78mm，送粉速率为2.6~3.0g/min，得等离子喷涂包覆型封严涂层。