[發(fā)明專利]制備熱障涂層結(jié)構(gòu)的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110372539.6
• 申請(qǐng)日: 2011-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN102534457A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·馮尼森;M·金德拉特;R·C·施密德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇舍美特科公司
• 主分類號(hào): C23C4/12
• 分類號(hào): C23C4/12;C23C4/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃念;林毅斌

1.一種在基材表面制備熱障涂層結(jié)構(gòu)(10)的方法，其中

-提供具有等離子體炬(4)的工作腔室(2)；

-等離子體射流(5)這樣產(chǎn)生：等離子體氣體被引導(dǎo)穿過(guò)等離子體炬(4)并在那里通過(guò)電氣體放電和/或電磁感應(yīng)和/或微波進(jìn)行加熱；和

-使等離子體射流(5)導(dǎo)向至該被引入工作腔室中的基材(3)的表面，

其特征在于：

-在等離子體炬(4)和基材(3)之間施加電壓，以在等離子體炬(4)和基材(3)之間產(chǎn)生電弧并且通過(guò)該電弧清潔該基材表面；

-在電弧清潔后，基材(3)保持在工作腔室中并且在以這種方式清潔的基材表面上產(chǎn)生具有0.02μm至5μm，特別地0.02μm至2μm厚度的氧化物層(11)，和

-在附加的步驟中，通過(guò)等離子體噴涂方法施加至少一個(gè)熱障涂層(12)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中基材表面由粘結(jié)促進(jìn)層和/或熱氣體腐蝕保護(hù)層，特別地由MCrAlY類型的合金層或金屬鋁化物層形成，其中M＝Fe、Co、Ni或NiCo。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中在制備熱障涂層結(jié)構(gòu)期間，基材(3)保持在工作腔室(2)內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中在制備熱障涂層結(jié)構(gòu)期間，監(jiān)測(cè)和/或控制該工作腔室中氣氛的組成和/或壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其中在電弧清潔該基材表面期間，工作腔室(2)中的壓力總計(jì)小于1kPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中在產(chǎn)生氧化物層(11)期間，工作腔室(2)包含氧或含氧氣體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，其中熱產(chǎn)生該氧化物層(11)，特別地通過(guò)等離子體射流加熱該基材表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，其中氧化物層(11)通過(guò)PS-PVD或PS-CVD產(chǎn)生，同時(shí)工作腔室中的壓力低于1kPa；其中特別地，至少一種活性組分以液態(tài)或氣態(tài)形式注入等離子體射流(5)中。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中產(chǎn)生的氧化物層(11)具有小于3％，特別地小于1％的孔隙度；和/或其中產(chǎn)生的氧化物層(11)的大于90％或大于95％由熱穩(wěn)定氧化物形成，特別地大于90％或大于95％由α-Al₂O₃形成。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中至少一個(gè)熱障涂層由陶瓷材料制備。

11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中熱障涂層的陶瓷材料由穩(wěn)定的氧化鋯，特別地用釔、鈰、鈧、鏑或釓穩(wěn)定的氧化鋯組成，和/或包含穩(wěn)定的氧化鋯，特別地用釔、鈰、鈧、鏑或釓穩(wěn)定的氧化鋯作為組分。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的方法，其中至少一個(gè)熱障涂層通過(guò)在高于50kPa的工作腔室壓力下的熱等離子體噴涂和/或通過(guò)在5kPa至50kPa的工作腔室壓力下的低壓等離子體噴涂進(jìn)行施加。

13.根據(jù)權(quán)利要求10或11的方法，其中至少一個(gè)熱障涂層在小于5kPa或小于1kPa的工作腔室壓力下通過(guò)等離子體噴涂物理蒸氣沉積(PS-PVD)進(jìn)行施加。

14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中陶瓷材料至少部分地在等離子體射流中蒸發(fā)，以產(chǎn)生具有柱狀結(jié)構(gòu)的熱障涂層(12)。

15.使用根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法制備的基材。