[發(fā)明專利]一種鈦合金復(fù)合材料表面高溫抗氧化稀土硅酸鹽熱障涂層的制備方法

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• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113025945A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒兵林;黃湃;蔡曉龍;張永秋;王盈
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/11;C01B33/20
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 周蕾

1.一種鈦合金復(fù)合材料表面高溫抗氧化稀土硅酸鹽熱障涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：包括以下步驟：在鈦合金基體上噴涂稀土硅酸鹽粉末，制備得到鈦合金復(fù)合材料表面高溫抗氧化稀土硅酸鹽熱障涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述稀土硅酸鹽粉末的化學(xué)式為Y_xYb_2-xSiO₅，其中x為0-0.6。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，x為0、0.2、0.4或者0.6。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：制備稀土硅酸鹽粉末；

步驟二：將步驟一得到的稀土硅酸鹽粉末與去離子水、檸檬酸銨、阿拉伯膠混合，得到稀土硅酸鹽漿料；將稀土硅酸鹽漿料進行球磨、過篩和造粒，得到稀土硅酸鹽噴涂粉末；

步驟三：將鈦合金基體進行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的鈦合金基體；

步驟四：采用APS技術(shù)制備涂層

將步驟二得到的稀土硅酸鹽噴涂粉末放入等離子噴涂送粉器中，在步驟三得到的預(yù)處理后的鈦合金基體上噴涂稀土硅酸鹽陶瓷層，得到鈦合金復(fù)合材料表面高溫抗氧化稀土硅酸鹽熱障涂層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，當(dāng)稀土硅酸鹽粉末的化學(xué)式為Y_xYb_2-xSiO₅時，步驟一的具體步驟為：

按照化學(xué)式摩爾比將Yb₂O₃粉末、Y₂O₃粉末和SiO₂粉末混合，向混合粉末中加入水和氧化鋯小球，在球磨機上球磨6～12h，得到的漿料經(jīng)烘干、離心球磨、過篩，得到產(chǎn)物在1400～1500℃反應(yīng)10～12h，得到Y(jié)_xYb_2-xSiO₅粉末。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟二中的球磨時間為72h；所述Y_xYb_2-xSiO₅粉末、去離子水、檸檬酸銨和阿拉伯膠的質(zhì)量比為100：(100-150)：(0.4-0.8)：(1-2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述Y_xYb_2-xSiO₅粉末、去離子水、檸檬酸銨和阿拉伯膠的質(zhì)量比為100：150：0.8：2。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟三中預(yù)處理過程為：將鈦合金基體表面用剛玉砂進行噴砂處理，然后將鈦合金基體在超聲波清洗器中用乙醇清洗，烘干后得到預(yù)處理后的鈦合金基體。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟四中噴涂過程中噴涂電流為500～700A，噴涂功率為30～40kW，等離子氣體為氬氣和氫氣，其中氬氣流量為30～40SLPM，氫氣流量為10～20SLPM，噴涂距離為90～110mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟四中噴涂Y_xYb_2-xSiO₅陶瓷層的厚度為100～300μm。