[發明專利]一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202110297657.9
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113106374A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 文波;倪立勇;曲棟;楊震曉;馬康智;吳朝軍
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;C23C4/073;C23C4/08;C23C4/10;C23C4/134;C23C4/18;C09D183/10;C09D7/65;C09D7/61;B05D1/02;B05D3/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層，其特征在于：該復合涂層由內至外依次包括熱應力緩和層、熱穩定隔熱層和耐沖刷層；

其中，熱應力緩和層的材料為Ni基合金材料；

熱穩定隔熱層的材料為納米氧化釔部分穩定氧化鋯；

耐沖刷層的材料為甲基嵌段硅橡膠、軟木、玻璃纖維、硅烷偶聯劑和汽油的混合料漿，甲基嵌段硅橡膠、軟木、玻璃纖維、硅烷偶聯劑、汽油的質量比為100：10～30：10～30：5～10：10～50。

2.根據權利要求1所述的一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層，其特征在于：熱應力緩和層的材料為NiCrAlY、NiCrY、Ni包Al合金中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層，其特征在于：熱穩定隔熱層的材料為納米氧化釔部分穩定氧化鋯。

4.根據權利要求1所述的一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層，其特征在于：耐沖刷層的材料為甲基嵌段硅橡膠、軟木、玻璃纖維、硅烷偶聯劑和汽油的混合料漿，甲基嵌段硅橡膠、軟木、玻璃纖維、硅烷偶聯劑、汽油的質量比為100：10～30：10～30：5～10：10～50。

5.一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層的制備方法，其特征在于該方法的步驟包括：

第一步，將待涂覆的產品表面進行噴砂處理，噴砂處理后對待涂覆的產品進行預熱，預熱溫度為100～200℃；

第二步，采用等離子噴涂在經過預熱處理后的待噴涂產品表面噴涂熱應力緩和層，工藝參數選用：電流400～600A，主氣流量80～150L/min，輔氣流量為1～20L/min，送粉載氣選用Ar氣，流量為1～15L/min，送粉量為15～50g/min，噴涂距離為70～180mm，噴涂角度為70°～90°，噴涂厚度為0.02～0.2mm；

第三步，采用等離子噴涂在熱應力緩和層表面噴涂熱穩定隔熱層，工藝參數選用：電流500～900A，主氣流量90～140L/min，輔氣流量為1～30L/min，送粉載氣選用Ar氣，流量為1～15L/min，送粉量為15～50g/min，噴涂距離為90～150mm，噴涂角度為70°～90°，噴涂厚度為0.05～1mm；

第四步，采用空氣噴涂在熱穩定隔熱層表面噴涂耐沖刷層，工藝參數選用：空氣壓力0.1～0.6MPa，噴涂距離100～300mm，噴涂角度為70°～90°，噴涂厚度為0.05～5mm；

第五步，噴涂結束后，25℃～90℃烘箱保溫24～72h至耐沖刷層固化完全。

6.根據權利要求5所述的一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層的制備方法，其特征在于：第一步中，噴砂原料選用棕剛玉砂，噴砂氣體壓力0.1～0.5MPa，砂粒尺寸選用16～64目，噴砂距離為150～300mm，噴砂角度為60°～90°，噴砂移動速度150～400mm/s。

7.根據權利要求5所述的一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層的制備方法，其特征在于：第二步中，主氣為Ar氣，輔氣為H₂氣或He氣。

8.根據權利要求5所述的一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層的制備方法，其特征在于：第三步中，主氣為Ar氣或N₂氣，輔氣為H₂氣或He氣。

9.根據權利要求5所述的一種耐高溫高熱流沖刷的復合涂層的制備方法，其特征在于：涂層保護產品的材料為鋁合金、鈦合金等較低熔點金屬材料。