[發明專利]一種多層結構鋇長石環境屏障涂層及其用途和制備方法

在審

• 申請號: 202011611530.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112811938A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 張晰;張紫琦;劉典;李建章;成來飛
• 申請（專利權）人: 西安鑫垚陶瓷復合材料有限公司
• 主分類號: C04B41/89
• 分類號: C04B41/89
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

1.一種多層結構鋇長石環境屏障涂層，其特征在于：

包括粘結層、組合中間層和面層；

所述粘結層為覆蓋在基體表面的硅層；

所述組合中間層包括覆蓋在硅層上的莫來石層，以及覆蓋在莫來石層上的莫來石和摻鍶鋇長石混合層；

所述面層為覆蓋在莫來石和摻鍶鋇長石混合層上的摻鍶鋇長石層；

所述粘結層厚度為90-120μm，組合中間層厚度為90-140μm，面層厚度為120-160μm，涂層總厚度≥300μm。

2.根據權利要求1所述的多層結構鋇長石環境屏障涂層，其特征在于：

所述莫來石和摻鍶鋇長石混合層的材料為莫來石和摻鍶鋇長石混合粉末，其中莫來石與摻鍶鋇長石的質量比為1：1-1.2。

3.根據權利要求2所述的多層結構鋇長石環境屏障涂層，其特征在于：

所述莫來石和摻鍶鋇長石混合粉末中，莫來石與摻鍶鋇長石的質量比為1：1。

4.根據權利要求1至3任一所述的多層結構鋇長石環境屏障涂層，其特征在于：

所述粘結層厚度為90-100μm，組合中間層厚度為90-110μm，面層厚度為120-140μm，涂層總厚度為300-350μm。

5.一種權利要求1至4任一所述的多層結構鋇長石環境屏障涂層的用途，其特征在于：

所使用的基體材料為SiC基體、C/SiC復合材料基體或SiC/SiC復合材料基體。

6.一種多層結構鋇長石環境屏障涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)制備粘結層

采用等離子噴涂方法，將硅粉粉末噴涂到基體材料上，形成硅層；

噴涂時，等離子體氣體總氣量為150-250lpm，其中N₂占比為60-80％，H₂占比為10-20％，Ar占比為10-30％，且三種氣體比例總和為100％；載氣流量為4-10slpm；噴涂距離為200-250mm；送粉速率為30-95g/min；

2)制備組合中間層

2.1)采用等離子噴涂方法，將莫來石粉末噴涂到硅層上，形成莫來石層；

噴涂時，等離子體氣體總氣量為120-200lpm，其中N₂占比為60-80％，H₂占比為20-40％，且兩種氣體比例總和為100％；載氣流量為4-10slpm；噴涂距離為90-150mm；送粉速率為90-155g/min；

2.2)采用等離子噴涂方法，將莫來石和摻鍶鋇長石混合粉末噴涂到莫來石層上，形成莫來石和摻鍶鋇長石混合層；

噴涂時，等離子體氣體總氣量為120-200lpm，其中N₂占比為60-80％，H₂占比為20-40％，且兩種氣體比例總和為100％；載氣流量為4-10slpm；噴涂距離為120-180mm；送粉速率為90-155g/min；

3)制備面層

采用等離子噴涂方法，將摻鍶鋇長石粉末噴涂到莫來石和摻鍶鋇長石混合層上，形成摻鍶鋇長石層；

噴涂時，等離子體氣體總氣量為120-200lpm，其中N₂占比為60-80％，H₂占比為20-40％，且兩種氣體比例總和為100％；載氣流量為4-10slpm；噴涂距離為120-180mm；送粉速率為90-155g/min。

7.根據權利要求6所述的多層結構鋇長石環境屏障涂層的制備方法，其特征在于：

步驟1)中，所述硅粉粉末的粉末粒度為200至600目；

步驟2.1)中，所述莫來石粉末的粉末粒度為200至600目；

步驟2.2)中，所述莫來石和摻鍶鋇長石混合粉末的粉末粒度為400至600目；

步驟3)中，所述摻鍶鋇長石粉末的粉末粒度為200至600目。