[發明專利]一種利用TiC改性莫來石制備環境障涂層中間層的方法

有效

• 申請號: 202111662235.3
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114262216B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 王鈾;劉賽月;張曉東;王東升
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C04B35/185
• 分類號: C04B35/185;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

1.一種利用TiC改性莫來石制備環境障涂層中間層的方法，其特征在于：利用TiC改性莫來石制備環境障涂層中間層的方法按照以下步驟進行：

步驟一、將去離子水和氧化鋯陶瓷磨球放入球磨機中攪拌均勻，依次加入納米TiC粉體、納米SiO₂粉體和納米Al₂O₃粉體，水料質量比2：1，球料質量比3：1；然后加入粉料質量1%的檸檬酸銨并球磨攪拌均勻，再加入粉料質量2?%的阿拉伯樹膠或聚乙烯醇，繼續球磨攪拌12-24h，得到漿料；TiC在高溫和水氧條件下生成適量的TiO₂液相，能夠促進各向異性而形成柱晶，柱晶在其與表面層和粘結層界面處發揮橋接作用，提高環境障涂層的結合強度；

所述Al₂O₃粉體的質量為納米SiO₂粉體和納米Al₂O₃粉體的總質量的70.83-72.83%；納米TiC粉體的質量為納米SiO₂粉體和納米Al₂O₃粉體的總質量的5%-35%；

步驟二、將步驟一所得漿料進行噴霧干燥造粒，得到混合粉體；

步驟三、將步驟二所得混合粉體松裝燒結，得到納米TiC改性的納米結構莫來石粉體；

所述松裝燒結工藝為：在氮氣保護升溫至1300℃-1500℃并保溫2-4h，升溫速率為5?-15℃/min；

步驟四、對步驟三所得納米TiC改性的納米結構莫來石粉體再造粒，得到納米TiC改性的納米結構莫來石顆粒；

所述再造粒工藝為：將去離子水和氧化鋯陶瓷磨球放入球磨機中并攪拌均勻，加入納米TiC改性的納米結構莫來石粉體，水料質量比（1.2-1.5）：1，球料質量比3：1，加入粉料質量2?%的阿拉伯樹膠或聚乙烯醇，進行球磨攪拌6-10h，得到漿料，對漿料進行噴霧干燥造粒；

步驟五、對步驟四所得納米TiC改性的納米結構莫來石顆粒進行等離子球化，得到TiC改性莫來石環境障涂層中間層粉體；

所述等離子球化采用大氣等離子噴涂設備進行或采用等離子球化裝置進行。

2.根據權利要求1所述的利用TiC改性莫來石制備環境障涂層中間層的方法，其特征在于：

步驟一所述納米Al₂O₃粉體的質量純度＞99%，納米SiO₂粉體的質量純度＞99%，納米TiC粉體的質量純度＞98%；

步驟一所述納米Al₂O₃粉體的粒徑為10-25nm，納米SiO₂粉體的粒徑為10-30nm，納米TiC粉體的粒徑為20-60nm。

3.根據權利要求1所述的利用TiC改性莫來石制備環境障涂層中間層的方法，其特征在于：步驟二所述噴霧干燥造粒工藝為：進風溫度為240-250℃，出風溫度為110-120℃，轉速18000-20000r/min，進料速率為1L·h^-1。

4.根據權利要求1所述的利用TiC改性莫來石制備環境障涂層中間層的方法，其特征在于：步驟四所述噴霧干燥造粒工藝為：進風溫度為240-250℃，出風溫度為110-120℃，轉速18000-20000r/min，進料速率為1L·h^-1。

5.根據權利要求1所述的利用TiC改性莫來石制備環境障涂層中間層的方法，其特征在于：步驟五所述采用大氣等離子噴涂設備進行等離子球化的工藝為：電流為550A，電壓為55V，主氣流量為120?SCFH，載氣流量為12?SCFH，送粉速度為20g/min，噴涂距離為40-50cm；最后過篩。