[發明專利]一種Pt改性的梯度Al涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201810955190.0
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN109136849B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 孫超;孫健;劉書彬;李偉;姜肅猛;宮俊;何平;劉山川;褚天義
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C23C14/16
• 分類號: C23C14/16;C23C14/32;C23C14/58;C23C28/02;C25D3/52;C25D5/50
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 于曉波

1.一種Pt改性的梯度Al涂層的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(1)MCrAlY底層的制備：采用電弧離子鍍在高溫合金基體上制備MCrAlY底層；所述電弧離子鍍過程為：首先將真空室的真空度抽到6.0×10^-3～1.0×10^-2Pa，通入高純Ar氣，壓強升到5.0×10^-2～3.0×10^-1Pa；然后對基體進行濺射清洗，清洗工藝參數為：靶材和樣品間的距離為200～300mm，脈沖偏壓為-400～-800V，占空比為20～40％，清洗時間為5～8min；然后沉積MCrAlY底層，工藝參數為：靶材和樣品間的距離為200～300mm，弧電壓為20～25V，弧電流為60～100A，脈沖偏壓為-100～-250V，占空比為20～40％，沉積時間為200～500min；

(2)純Pt層的制備：采用電鍍方法在MCrAlY底層上制備一層純Pt層；采用電鍍方法制備純Pt層過程中，采用的鍍液組成為：二亞硝基二胺合鉑(以Pt當量計算)4～10g/L，其余為去離子水；鍍液pH值為1～3；電鍍時鍍液溫度為50～90℃，電流密度為2～8A/dm²，電鍍時間為25～60min；

(3)一次真空退火處理：電鍍純Pt層后在真空退火爐中進行一次退火處理，處理過程為：首先升溫到500～700℃保溫1～3h，以除去純Pt層中殘留的H₂；然后升溫到900～1000℃保溫3～5h，以使純Pt層和MCrAlY底層發生互擴散，保溫結束后隨爐冷卻到室溫；

(4)純Al頂層的制備：采用電弧離子鍍在純Pt層上鍍一層純Al頂層；

(5)二次真空退火處理：升溫到1000-1100℃保溫1-5h，然后隨爐冷卻到室溫；經二次真空退火處理后，在高溫合金基體上獲得Pt改性的梯度Al涂層。

2.根據權利要求1所述的Pt改性的梯度Al涂層的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，高溫合金基體在制備MCrAlY底層前，進行表面處理，表面處理過程為：對基體進行打磨和噴砂處理后，先在去離子水中超聲15～30min，然后在丙酮中超聲15～30min。

3.根據權利要求1所述的Pt改性的梯度Al涂層的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，制備的MCrAlY底層的厚度為25～40μm。

4.根據權利要求1所述的Pt改性的梯度Al涂層的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，鍍Pt層的厚度為1～6μm。

5.根據權利要求1所述的Pt改性的梯度Al涂層的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，經一次退火處理后，純Pt層和MCrAlY底層發生互擴散，Pt元素向MCrAlY底層擴散深度為10～18μm。

6.根據權利要求1所述的Pt改性的梯度Al涂層的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，采用電弧離子鍍制備的純Al頂層，其厚度為10-30μm。

7.根據權利要求1所述的Pt改性的梯度Al涂層的制備方法，其特征在于：步驟(3)和步驟(5)中，在一次和二次真空退火處理過程中，壓強小于1.0×10^-3Pa，升溫速率小于8℃/min。

8.利用權利要求1所述方法制備的Pt改性的梯度Al涂層。