[發明專利]一種基于鹵素效應和SiO2-水玻璃復合陶瓷涂層提高鈦基合金抗高溫氧化性能的方法

有效

• 申請號: 201611268765.9
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106906504B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 伍廉奎;吳偉耀;侯廣亞;唐誼平;曹華珍;鄭國渠
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C25D9/08
• 分類號: C25D9/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

1.一種基于鹵素效應和SiO₂-水玻璃復合陶瓷涂層提高鈦基合金抗高溫氧化性能的方法，包括以下步驟：

1)首先去除鈦基合金基體的表面氧化物，然后清洗、干燥；

2)將醋酸銨、氯化銨和前軀體氟硅酸鹽與水混合，室溫下攪拌2～48h，得到前軀體溶液；其中醋酸銨、氯化銨和前軀體氟硅酸鹽的摩爾比為(0.1-5):(0.1-3)：(0.1～1)；

3)在三電極槽中加入配好的前軀體溶液，以鈦基合金基體作為工作電極，鉑片或石墨作為對電極，電極間距控制在1-10cm，控制沉積電位為-0.1V～-5.0V進行電沉積，沉積時間為50s～3000s，然后取工作電極水洗后于40～150℃烘干，在鈦基合金表面得到含氟微納米SiO₂涂層；

4)在步驟3)得到的含氟微納米SiO₂涂層表面制備厚度為1μm～10μm的水玻璃涂層；

5)將覆蓋有兩層涂層的鈦基合金在空氣中于80℃～200℃下熱處理1h～5h，使水玻璃固化，即制得鈦基合金抗高溫氧化涂層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的鈦基合金為含鋁的鈦基合金。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的鈦基合金選自Ti₃-Al、Ti-Al、Ti-Al₃、Ti-6Al-4V、TiAlNb、Ti-47Al-2Cr-2Nb中的一種。

4.如權利要求1～3之一所述的方法，其特征在于：步驟2)中，氟硅酸鹽為六氟硅酸鈉、六氟硅酸鉀或六氟硅酸銨中的一種或兩種及以上混合。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于：所述氟硅酸鹽含有六氟硅酸銨。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于：所述氟硅酸鹽為六氟硅酸銨。

7.如權利要求1～3之一所述的方法，其特征在于：步驟2)中，醋酸銨、氯化銨和前軀體氟硅酸鹽的摩爾比為1:0.075～0.1:0.1～0.2。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于：步驟2)中，醋酸銨、氯化銨和前軀體氟硅酸鹽的摩爾比為1:0.1:0.1。

9.如權利要求1～3之一所述的方法，其特征在于：步驟3)中，對電極為石墨電極。

10.如權利要求1～3之一所述的方法，其特征在于：步驟3)中，沉積電位為-1.0V～-3.0V。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于：步驟3)中，沉積電位為-2.0V～-3.0V。

12.如權利要求11所述的方法，其特征在于：步驟3)中，沉積電位為-2.0V～-2.5V。

13.如權利要求12所述的方法，其特征在于：步驟3)中，沉積電位為-2.0V。

14.如權利要求10所述的方法，其特征在于：步驟3)中，沉積時間為500s-1500s。

15.如權利要求14所述的方法，其特征在于：步驟3)中，沉積時間為1000s～1500s。

16.如權利要求15所述的方法，其特征在于：步驟3)中，沉積時間為1000s。

17.如權利要求1～3之一所述的方法，其特征在于：步驟4)中，水玻璃涂層厚度為8～10μm。

18.如權利要求1～3之一所述的方法，其特征在于：步驟4)中，水玻璃涂層厚度為8μm。