[發(fā)明專利]一種熱防護涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011629007.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112831747B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設計）人: 郭嘉儀;田偉智
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/10;C23C4/073
• 代理公司: 北京天達知識產(chǎn)權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 吳利芳

1.一種熱防護涂層的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1：根據(jù)質量配比稱取La₂O₃粉末和Cr₂O₃粉末；所述La₂O₃粉末和Cr₂O₃粉末的質量比為50~60：40~50；

步驟2：將La₂O₃粉末和Cr₂O₃粉末放入球磨機中攪拌，混合均勻后置于坩堝中，進行高溫燒結，然后隨爐冷卻至室溫，獲得鈣鈦礦結構的混合粉末；其中，燒結溫度為1000~1200℃，燒結時間3~5h；

步驟3：將混合粉末、去離子水和粘結劑放入球磨機中攪拌混勻制備漿料；其中，粘結劑的質量為混合粉末質量的3%~5%；

步驟4：將漿料送入噴霧干燥塔中進行造粒，形成穩(wěn)定的球形結構，得到噴涂用粉體；噴霧干燥塔的進風口溫度為200~250℃，出風口溫度為100~110℃；蠕動泵頻率為30~40Hz，霧化盤頻率為25~35Hz；

步驟5：干燥噴涂用粉體，然后將干燥后的噴涂用粉體裝入送粉器中；

步驟6：采用等離子噴涂法在待噴涂基體試樣表面噴涂粘結層；其中，等離子噴涂過程中：電流為500~600A，主氣流量為30~40 NLPM，送粉速度3~5 r/min，噴涂距離90~110mm，噴涂速度500~600mm/s，輔氣流量為1~6NLPM，載氣流量為2~4NLPM；

步驟7：采用等離子噴涂法在粘結層表面噴涂步驟5制得的噴涂用粉體，得到自輻射層；完成熱防護涂層的制備；等離子噴涂過程中：電流為500~600A，主氣流量為30~40 NLPM，送粉速度8~12 r/min，噴涂距離90~110mm，載氣流量1~3 NLPM，噴涂速度500~600mm/s，輔氣流量為5~10NLPM；

所述熱防護涂層的發(fā)射率達到0.89，孔隙率＜8%，涂層在1200℃下熱震10次后無裂紋、剝落缺陷，涂層與基體之間結合強度＞35MPa。

2.根據(jù)權利要求1所述的熱防護涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟6包括：

步驟601.將待噴涂基體試樣裝卡在工裝上，開啟噴涂系統(tǒng)，待焰流穩(wěn)定后對基體預熱；

步驟602.噴涂NiCoCrAlY金屬層作為粘結層。

3.根據(jù)權利要求1所述的熱防護涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，燒結溫度為1000~1100℃，燒結時間3~5h。

4.根據(jù)權利要求1所述的熱防護涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，粘結劑的質量為混合粉末質量的3%。

5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的熱防護涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟6和步驟7中，等離子噴涂過程中，主氣為Ar，輔氣為H₂ ，載氣為Ar。

6.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的熱防護涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟6中，等離子噴涂過程中：電流為520~600A，主氣流量為30~40 NLPM，送粉速度3~5 r/min，噴涂距離90~110mm。

7.根據(jù)權利要求1所述的熱防護涂層的制備方法，其特征在于，所述粘結層的厚度大于所述自輻射層的厚度。