[發明專利]一種用于等離子噴涂梯度熱障涂層的封孔劑及其使用方法

在審

• 申請號: 202110005890.5
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112831271A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 房師閣;楊詩瑞;王亞軍;楊于銀;馬瑞
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/61;C09D5/08;C09D5/10
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 廖輝;郭德忠

本發明公開了一種用于等離子噴涂梯度熱障涂層的封孔劑及其使用方法，該封孔劑包括有機硅樹脂、填料、固化劑和催化劑，其中：有機硅樹脂的重量百分比含量為40％～60％；填料的重量百分比含量為30％～40％；固化劑的重量百分比含量為10％～20％；催化劑的重量百分比含量為5％～10％。采用上述封孔劑能夠提高等離子噴涂梯度熱障涂層的抗腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及等離子噴涂技術領域，具體涉及一種用于等離子噴涂梯度熱障涂層的封孔劑及其使用方法。

背景技術

在航空、航天、能源等領域中，等離子噴涂技術的應用非常廣泛，使用該方法制備的涂層是由無數變形粒子相互交錯形成波浪式堆疊在一起而成的層狀堆積結構，涂層中變形的顆粒與顆粒之間不可避免地存在一些孔隙，尤其是梯度熱障涂層中孔隙率更是達到了2％～6％，因此，在濕潤的環境中儲存時，腐蝕介質會通過孔隙直接到達被保護基體的表面，使涂層與基體之間發生化學或電化學侵蝕，腐蝕產物在界面積累，使涂層龜裂、脫落，最終導致涂層失效。

現階段提高涂層耐腐蝕性的主要方式是阻止腐蝕介質對基體的侵蝕，主要手段是采用封孔劑進行封孔處理。封孔處理是利用各種手段使封孔劑浸入孔隙，填充到孔隙中，在填充孔隙強化內部的同時，在表面也形成連續致密的薄膜，從而阻止腐蝕介質對基體的侵蝕。封孔劑應選擇具有良好耐腐蝕性能、良好滲透性和流動性的材料。

目前在250℃及以下的環境溫度中，主要的封孔劑材料為有機樹脂，如酚醛樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等；固化劑大多采用酯類和芳香族碳氫化合物等；酚醛樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等耐水性好、滲透能力強，但與梯度熱障涂層材料相容性差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種用于等離子噴涂梯度熱障涂層的封孔劑及其使用方法，能夠提高梯度熱障涂層的抗腐蝕性能。

本發明采用以下技術方案：

一種用于等離子噴涂梯度熱障涂層的封孔劑，包括有機硅樹脂、填料、固化劑和催化劑，其中：

所述有機硅樹脂的重量百分比含量為40％～60％；

所述填料的重量百分比含量為30％～40％；

所述固化劑的重量百分比含量為10％～20％；

所述催化劑的重量百分比含量為5％～10％。

優選地，所述有機硅樹脂為通過丙烯酸樹脂、環氧樹脂或醇酸樹脂改性后的改性有機硅樹脂。

優選地，所述填料為鈦白粉、鋁粉、氧化鋁、氧化鉻、云母粉以及蛭石粉中的至少一種。

優選地，所述固化劑為甲苯或丙醇。

優選地，所述催化劑為二丁基二月桂酸錫、可起硅醇縮合反應的催化作用的酸和堿、以及金屬的可溶性有機鹽類中的至少一種。

優選地，所述金屬為鉛、鈷、錫或鐵。

一種使用上述技術方案提供的任意一種封孔劑對等離子噴涂梯度熱障涂層進行封孔的方法，包括以下步驟：

采用噴涂、刷涂或浸泡工藝將配制的封孔劑均勻涂覆于等離子噴涂梯度熱障涂層的表面，使其滲入于等離子噴涂梯度熱障涂層的孔隙中；

對封孔后的等離子噴涂梯度熱障涂層進行固化處理；

磨削涂覆涂層至預設尺寸；

去除等離子噴涂梯度熱障涂層表面殘留的封孔劑。

優選地，所述封孔劑的涂覆厚度為0.05mm～0.2mm。

優選地，對封孔后的等離子噴涂梯度熱障涂層進行固化處理，具體包括：

對等離子噴涂梯度熱障涂層在40℃下進行24h～72h的固化處理；