[發明專利]一種熱障涂層的制備方法

在審

• 申請號: 202010941155.0
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN111962005A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張宏琦;談蘆益;普艷祥
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/134;C23C4/11
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 鄭沖

本發明提供一種熱障涂層的制備方法，包括如下步驟：制備陶瓷層；對制備完成的陶瓷層進行熱處理，以獲得熱障涂層。本發明中熱障涂層的制備方法，通過對制備完成的陶瓷層進行熱處理，使得陶瓷層中無定形相在正式使用前已發生結晶，降低陶瓷層中無定形相的含量，且無定形相的結晶化具有不可逆的特點，結晶轉變后不再發生體積變化，從而減弱在正式使用過程中因無定形相結晶造成的熱障涂層的體積變化，避免熱障涂層過早剝落、失效，進而有效提高熱障涂層的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種熱障涂層的制備方法，特別是涉及一種能提高熱障涂層使用壽命的制備方法。

背景技術

對于現有燃氣輪機透平葉片熱障涂層，廣泛使用的氧化釔部分穩定氧化鋯(PYSZ)材料使用溫度無法超過1200℃，而鑭鎂鋁氧涂層理論上可以在上述溫度之上穩定服役，但鑭鎂鋁氧涂層在噴涂過程中形成的無定型相會在服役過程中發生再結晶，造成體積變化，影響了熱障涂層的使用壽命。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種熱障涂層的制備方法，該制備方法能提高熱障涂層的使用壽命。

為實現上述目的，本發明提供一種熱障涂層的制備方法，包括如下步驟：

制備陶瓷層；

對制備完成的陶瓷層進行熱處理，以獲得熱障涂層。

進一步地，所述陶瓷層包括鑭鎂鋁氧層。

進一步地，所述陶瓷層還包括氧化釔部分穩定氧化鋯層，在制備陶瓷層過程中，需先噴涂氧化釔部分穩定氧化鋯層，再在氧化釔部分穩定氧化鋯層的表面噴涂鑭鎂鋁氧層。

進一步地，所述氧化釔部分穩定氧化鋯層的化學成分為：Y2O3：6～8％wt；Zr2O3：90％～94％wt。

進一步地，所述鑭鎂鋁氧層中化合物遵循的關系式為：La2O3-xMgO-yAl2O3，其中0.2≤x≤3.3，10.0≤y≤13。

進一步地，通過大氣等離子噴涂方法制備所述陶瓷層。

進一步地，需先在金屬基體的表面制備金屬粘結層，再在金屬粘結層的表面制備所述陶瓷層。

進一步地，通過超音速火焰噴涂方法或真空等離子噴涂方法制備所述金屬粘結層。

進一步地，在馬弗爐或真空熱處理爐中完成熱處理。

進一步地，在熱處理過程中，熱處理溫度范圍為1000℃～1100℃。

如上所述，本發明涉及的熱障涂層的制備方法，具有以下有益效果：

本發明中熱障涂層的制備方法，通過對制備完成的陶瓷層進行熱處理，使得陶瓷層中無定形相在正式使用前已發生結晶，降低陶瓷層中無定形相的含量，且無定形相的結晶化具有不可逆的特點，結晶轉變后不再發生體積變化，從而減弱在正式使用過程中因無定形相結晶造成的熱障涂層的體積變化，避免熱障涂層過早剝落、失效，進而有效提高熱障涂層的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明實施例一中陶瓷層、金屬基體、及金屬粘結層的結構示意圖。

圖2為本發明實施例二中陶瓷層、金屬基體、及金屬粘結層的結構示意圖。

圖3為本發明中熱處理曲線示意圖。

元件標號說明

1 陶瓷層

11 鑭鎂鋁氧層

12 氧化釔部分穩定氧化鋯層