[发明专利]一种热障涂层的制备方法及其热障涂层

摘要

一种热障涂层的制备方法及其热障涂层，方法是采用锆盐和镱盐组成的前驱体溶液作为喷涂原料，在液相等离子喷涂设备中，将该溶液通过二流式雾化喷嘴送入等离子射流，并沉积在基体上形成孔隙分布均匀且具有垂直裂纹结构的热障涂层。制备的热障涂层，是一种具有垂直裂纹的柱状晶、且孔隙均匀分布的纳米结构的热障涂层。本发明以前驱体溶液取代团聚粉末作为原料，大大简化了传统大气等离子喷涂原料造粒的繁琐工艺，提高了生产效率，降低了成本。涂层结构可控，所制得的热障涂层为纳米结构，且具有垂直裂纹结构。陶瓷材料YbSZ具有较高的相稳定性、较低的热导率。

主权项

1.一种热障涂层的制备方法，其特征在于，采用锆盐和镱盐组成的前驱体溶液作为喷涂原料，在液相等离子喷涂设备中，将该溶液通过二流式雾化喷嘴送入等离子射流，并沉积在基体上形成孔隙分布均匀且具有垂直裂纹结构的热障涂层，具体包括如下步骤：1)按配制200～330ml、氧化镱在氧化锆中的掺杂浓度为8wt％的前驱体溶液计算称取2.76g氧化镱放入烧杯，加8～12mL浓硝酸与8～12mL去离子水，加热搅拌至完全反应，形成硝酸镱溶液；2)按照氧化镱在氧化锆中的掺杂浓度为8wt％的比例，将硝酸镱溶液加入硝酸锆水溶液中，以最终形成的氧化镱稳定氧化锆材料计算，生成的混合溶液总浓度控制在0.6～1.0mol/L；3)调节混合溶液PH值在3～4，并在室温下继续搅拌，最终得到前驱体溶液；4)将得到前驱体溶液放入液相等离子喷涂设备的容器(1)中，并通过软管(2)送入到二流式雾化喷嘴(4)中，在所述的软管(2)上设置有作为前驱体溶液传输动力的蠕动泵(3)；5)采用二流式雾化喷嘴(4)将前驱体溶液雾化后送入等离子射流(7)，通过等离子射流(7)沉积在高温合金或不锈钢基体上形成热障涂层。