[發(fā)明專利]一種熱障涂層及其制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910218772.1
• 申請(qǐng)日: 2009-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN101698364A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李長(zhǎng)久;楊冠軍;李勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B32B18/00
• 分類號(hào): B32B18/00;C23C4/12;C23C4/10;C23C30/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種熱障涂層，由粘結(jié)層與陶瓷層構(gòu)成，其特征在于：沿與粘結(jié)層表面熱生長(zhǎng)氧化物層/陶瓷層界面垂直朝向陶瓷層表面的方向上，陶瓷層由粒子間結(jié)合好的具有高抗斷裂能力的抗斷裂結(jié)構(gòu)層和粒子間結(jié)合差、抗斷裂能力差但熱導(dǎo)率低且應(yīng)變協(xié)調(diào)能力強(qiáng)的隔熱結(jié)構(gòu)層構(gòu)成；所述的抗斷裂結(jié)構(gòu)層與隔熱結(jié)構(gòu)層之間沉積有梯度結(jié)構(gòu)層；

所述的粘結(jié)層為能夠生成保護(hù)性氧化膜的含鋁高溫合金或含鋁金屬間化合物或上述兩種材料之一為基的復(fù)合材料所構(gòu)成的涂層，且粘結(jié)層表面熱生長(zhǎng)氧化物層是粘結(jié)層材料的表面或其與陶瓷層的界面在高溫服役過(guò)程中由于其中成分的氧化而形成并逐漸增厚生長(zhǎng)的氧化物層；

所述的抗斷裂層或陶瓷層為具有良好隔熱能力和抗高溫?zé)Y(jié)能力的摻雜的鋯氧化物、六方鋁氧化物或鑭氧化物陶瓷材料涂層，其中抗斷裂結(jié)構(gòu)層的厚度為5~100μm、隔熱結(jié)構(gòu)層的厚度為50~500?μm。

2.一種熱障涂層的制備工藝，其特征在于：

1）選用含鋁高溫合金或含鋁金屬間化合物為粘結(jié)層材料，利用噴涂工藝在基體上制備50-500μm的粘結(jié)層；

2）然后將制備有粘結(jié)層的基體表面加熱到600^oC以上，將摻雜的鋯氧化物、六方鋁氧化物或鑭氧化物利用等離子噴涂以完全熔融的方式在粘結(jié)層上沉積制備厚度為5～100μm的抗斷裂結(jié)構(gòu)層；

3）利用等離子噴涂方式在抗斷裂結(jié)構(gòu)層表面沉積完全熔融的摻雜的鋯氧化物、六方鋁氧化物或鑭氧化物形成厚度為50~500μm的隔熱結(jié)構(gòu)層；

所述的在抗斷裂結(jié)構(gòu)層上還采用等離子噴涂方法將摻雜的鋯氧化物、六方鋁氧化物或鑭氧化物完全熔融的粉末粒子和摻雜的鋯氧化物、六方鋁氧化物或鑭氧化物的未完全熔融的團(tuán)聚粉末共同沉積在抗斷裂結(jié)構(gòu)層上形成梯度結(jié)構(gòu)層，再在該梯度結(jié)構(gòu)層表面沉積隔熱結(jié)構(gòu)層。

3.?根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱障涂層的制備工藝，其特征在于：所述的粘結(jié)層制備是采用冷噴涂、真空等離子噴涂、超音速火焰噴涂或爆炸噴涂。