[發明專利]一種熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法

在審

• 申請號: 202011198992.5
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112239851A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 沈月;韓志勇;劉延寬;靖珍珠;韓劍
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: C23C14/30
• 分類號: C23C14/30;C23C14/16;C23C14/58
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

1.一種熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括按順序進行的下列步驟：

1)采用鋁顆粒作為靶材，并置于石墨坩堝內，然后將石墨坩堝連同靶材一起放入電子束蒸發鍍膜設備的真空腔室下部；

2)將已制備好的覆有CoCrAlY結合層的基體放在電子束蒸發鍍膜設備的真空腔室上部的樣品臺上，然后通過機械泵和分子泵抽真空的方式使真空腔室的真空度達到5×10^-5Pa；

3)打開電子槍燈絲電源，先進行預熱，并控制電子槍產生的電子束光斑位于石墨坩堝中靶材的中心位置，通過樣品臺上的旋轉裝置調節電子束光斑與CoCrAlY結合層表面之間的蒸鍍距離，然后在設定的工藝參數下開始對CoCrAlY結合層的表面進行電子束蒸發鍍膜，蒸發鍍膜結束后將在CoCrAlY結合層的表面形成一層鋁膜，之后取出覆有鋁膜及CoCrAlY結合層的基體；

4)將覆有鋁膜及CoCrAlY結合層的基體放置在強流脈沖電子束設備內的樣品臺上，通過機械泵、分子泵抽真空，然后在設定的工藝參數下，利用強流脈沖電子束設備對上述表面覆有鋁膜的CoCrAlY結合層進行多次轟擊進行表面重熔處理，由此在CoCrAlY結合層的表面形成抗氧化層，從而提高熱障涂層的抗氧化能力。

2.根據權利要求1所述的熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：在步驟1)中，所述的鋁顆粒采用純度為99.99％，直徑和高度均為3mm的圓柱形鋁顆粒。

3.根據權利要求1所述的熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：在步驟3)中，所述的預熱電流為0.6A，預熱時間為5min。

4.根據權利要求1所述的熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：在步驟3)中，所述的蒸鍍的工藝參數為：蒸鍍束流240mA，掃描電流1A，燈絲電流0.7A，燈絲電壓120V，電子槍高壓電流8kV，蒸鍍距離45cm。

5.根據權利要求1所述的熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：在步驟3)中，所述的蒸鍍時間為60min，鋁膜厚度為550～600nm。

6.根據權利要求1所述的熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：在步驟4)中，所述的強流脈沖電子束設備內的真空度為5×10^-3Pa。

7.根據權利要求1所述的熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：在步驟4)中，所述的重熔處理的工藝參數為：能量25KeV，脈寬1.5μm，能量密度4J/cm²，束斑直徑0.7A；轟擊次數為30次。

8.根據權利要求1所述的熱障涂層中CoCrAlY結合層表面抗氧化層的制備方法，其特征在于：在步驟4)中，所述的抗氧化層的厚度為11～12μm。