[發明專利]一種高溫穩定熱障涂層的制備方法

在審

• 申請號: 201910084694.4
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109576630A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 史玉蘭;王益民;史志新
• 申請（專利權）人: 常州市訊德電器有限公司
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/06;C23C4/18
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 於林峰

1.一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為：

（1）將處理后的鎳鉻高溫合金預熱至80~100℃，將金屬粘結涂層置于超音速火焰噴涂設備中，在180~200℃的溫度下以15~30g/min的噴涂速率噴涂至處理后的鎳鉻高溫合金上，得含粘結層的鎳鉻高溫合金；

（2）將鋯合金陶瓷粉體置于超音速火焰噴涂設備中，在350~400℃的溫度下以30~60g/min的噴涂速率噴涂至含粘結層的鎳鉻高溫合金上，得噴涂完畢的鎳鉻高溫合金；

（3）將噴涂完畢的鎳鉻高溫合金置于600~800℃下煅燒1~2h，得高溫穩定熱障涂層。

2.根據權利要求1所述的一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，所述的處理后的鎳鉻高溫合金、金屬粘結涂層，鋯合金陶瓷粉體的重量份為20~30份處理后的鎳鉻高溫合金、40~50份金屬粘結涂層，10~20份鋯合金陶瓷粉體。

3.根據權利要求1所述的一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述的處理后的鎳鉻高溫合金的具體制備步驟為：將鎳鉻高溫合金置于無水乙醇中超聲處理15~20min，常溫靜置2~3h，再置于噴砂機中進行噴砂處理，用壓縮空氣吹噴砂表面5~10min，得處理后的鎳鉻高溫合金。

4.根據權利要求3所述的一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，所述的噴砂處理采用的石英砂為36~40目的石英砂、0.2~0.3MPa的風壓。

5.根據權利要求3所述的一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，所述的處理后的鎳鉻高溫合金基體表面平均粗糙度為4.5~5.0μm。

6.根據權利要求1所述的一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述的金屬粘結涂層的具體制備步驟為：

（1）將乙酸加入去離子水中，常溫下以100~150r/min轉速攪拌5~10min，得乙酸溶液；

（2）將鋁膠加入乙酸溶液中，常溫下以200~250r/min轉速攪拌20~30min，得鋁溶膠；

（3）將硅溶膠加入鋁溶膠中，在60~80℃水浴下以200~300r/min轉速攪拌2~4h，得硅鋁溶膠；

（4）將鉑粉加入硅鋁溶膠中，常溫下以800~1000r/min轉速攪拌1~2h，超聲分散30~40min，得填充液；

（5）將泡沫鎳鉬合金浸沒于填充液中，置于40~60℃下凝化2~4h，得硅鋁凝膠填充泡沫鎳基合金；

（6）將硅鋁凝膠填充泡沫鎳基合金置于球磨機下，以120~140r/min轉速球磨3~5h，得金屬粘結涂層。

7.根據權利6所述的一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，所述的鋁膠、乙酸、硅溶膠、去離子水、泡沫鎳鉬合金、鉑粉的重量份為40~50份鋁膠、5~10份乙酸、30~40份硅溶膠、80~100份去離子水、30~40份泡沫鎳鉬合金、10~20份鉑粉。

8.根據權利要求1所述的一種高溫穩定熱障涂層的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述的鋯合金陶瓷粉體的具體制備步驟為：

（1）將氧化鋯、氧化釔、氧化鑭、氧化鈰置于坩堝中，在電阻爐內以800~900℃的溫度煅燒1~2h，得煅燒后的混合金屬粉體；

（2）將煅燒后的混合金屬粉體加入無水乙醇中，在聚氨酯球磨罐下，以氧化鋯為研磨體在行星式球磨機上球磨22~24h，得漿料；

（3）將漿料置于干燥箱內，在70~80℃下干燥10~12h，得干燥的塊狀粉體，將干燥的塊狀粉體置于氧化鋯坩堝中，并置于二硅化鉬爐中，在空氣氛圍下，以1400~1600℃的溫度燒結6~8h，得燒結后的粉體；

（4）將燒結后的粉體置于瑪瑙研缽中研磨1~2h，得研磨的粉體，將研磨的粉體放入氧化鋯坩堝中，并置于二硅化鉬爐中，在空氣氛圍下，以1400~1600℃的溫度燒結4~5h，得鋯合金陶瓷粉體。