[發明專利]一種熱障涂層孔隙率的控制方法

有效

• 申請號: 201410247519.X
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104032255A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 白宇;韓志海;趙蕾;王玉;付倩倩;強永明
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12;C23C4/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

1.一種熱障涂層孔隙率的控制方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)以球形氧化釔部分穩定的二氧化鋯為原料，對七組試樣進行不同工藝參數的等離子噴涂試驗：弧電流：440-808A，弧電壓：72-147V，主氣流量：35-70SLPM，輔氣流量16.6-24.3SLPM，送粉量35～40g·min^-1，噴涂距離70～100mm，噴涂過程中，用測溫測速系統Spray?Watch2i對不同實施例的噴涂粒子進行在線測量，得到不同工藝參數下的粒子飛行速度及粒子表面溫度；

(2)將不同工藝參數下的粒子飛行速度及粒子表面溫度測量結果進行分組為高溫高速、中溫中速及低溫低速三個范圍，其中，高溫高速區粒子速度>400m·s^-1，粒子表面溫度>3200℃；中溫中速區粒子速度200-240m·s^-1，粒子表面溫度2900-3200℃；低溫低速區粒子速度180-200m·s^-1，粒子表面溫度2700-2900℃；

(3)對三個分組范圍內噴涂試驗所獲試樣涂層，進行掃描電子顯微鏡觀察并通過圖像灰度法測量涂層孔隙率；

(4)將不同實施例試樣的孔隙率、粒子飛行速度、粒子表面溫度繪制成三維關系圖，其中，高溫高速區，涂層孔隙率小于4％；中溫中速區，涂層孔隙率4-7％；低溫低速區，涂層孔隙率為8-10％；

(5)根據步驟(2)三個范圍的粒子飛行速度、粒子表面溫度劃分；結合步驟(4)孔隙率、粒子飛行速度、粒子表面溫度三維關系，調整工藝參數，最終實現對涂層孔隙率的控制。

2.如權利要求1所述的熱障涂層孔隙率的控制方法，其特征在于，在噴涂過程中，基體背面通過壓縮空氣冷卻，噴涂試樣表面溫度控制在150±20℃。

3.如權利要求1所述的熱障涂層孔隙率的控制方法，其特征在于，所述掃描電子顯微鏡圖像放大倍數為500，分辨率為600dpi，對于每個試樣，取20幅掃描照片來計算涂層平均孔隙率。