[發明專利]一種具有空蝕發光功能的預警防護涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202210533830.5
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114807820B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 侯國梁;吳玉禮;安宇龍;崔海霞;周惠娣;陳建敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/134;C23C4/073;C23C4/08;C23C4/04;C23C4/06;C23C4/10;C23C4/18;C09D5/22;G01L19/12
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

1.一種具有空蝕發光功能的預警防護涂層的制備方法，包括以下步驟：

（1）利用超音速火焰噴涂技術在噴砂粗化后的金屬基材表面噴涂沉積金屬粉末制得粘結層；粘結層為NiCr、NiAl、NiCrAlY、CoCrAlY、CoCrAlSiY、NiCoCrAlY中的任意一種，且粘結層的厚度為30~150μm；

（2）利用熱噴涂技術在粘結層的表面噴涂沉積熱膨脹系數適宜的低熔點金屬陶瓷或高熔點陶瓷粉末制備過渡層；過渡層為CoCrAlYTaCSi-10wt.%Al₂O₃、Cr₃C₂-NiCr、Cr₃C₂-NiCrMoNb、Y₂O₃-ZrO₂中的任意一種，且過渡層的厚度為50~200μm；

（3）使用等離子噴涂技術在過渡層表面噴涂應力發光陶瓷粉末，制備具有空蝕發光潛力的發光層；應力發光陶瓷粉末為Sr_1-xAl₂O₄:xEu²⁺、Sr_1-x-yAl₂O₄:xEu²⁺/yDy³⁺、Sr_1-xAl₂O₄:xCe³⁺、Sr_2-xSnO₄:xSm³⁺、Zn_1-xAl₂O₄:xMn²⁺、Zn_1-xGa₂O₄:xMn²⁺、Mg_1-xGa₂O₄:xMn²⁺、Ca_2-xAl₂SiO₇:xCe³⁺、Ca_3-xTi₂O₇:xPr³⁺和Sr_3-xSn₂O₇:xSm³⁺中的任意一種，其中x、y的取值范圍是0.001≤x、y≤0.2，且發光層的厚度為100~500μm；

（4）使用真空碳管爐或氫氣爐對上述復合涂層進行還原處理，還原部分在噴涂過程中被氧化的稀土離子，同時使涂層中的部分非晶組織重結晶，獲得對空泡潰滅沖擊力感應靈敏且能夠力致發光預警的功能涂層；

使用真空碳管爐進行處理，溫度范圍為600~1400℃，處理時長為0.5~24h；

使用氫氣爐進行處理，溫度范圍為600~1400℃，氣流速度為5~30cm³/min，處理時長為0.5~24h；

（5）采用熱噴涂或涂料涂裝技術在上述經還原處理后的涂層表面噴涂或刷涂具有耐空蝕性能的防護層，以實現對過流件空蝕損壞的精確防控和及時修復；

防護層為聚氨酯、聚脲、環氧樹脂、Fe基非晶、WC-Co、WC-CoCr、CoCrAlYTaCSi、NiCrWMoCuCBFe、NiCoCrAlYTa、AlCoCrFeNi、Y₂O₃-ZrO₂或Al₂O₃中的任意一種，防護層的厚度為50μm~3mm。

2.如權利要求1所述一種具有空蝕發光功能的預警防護涂層的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述金屬基材為不銹鋼、鑄鋼、高溫合金、鈦合金、鎳鋁青銅、鋁青銅中的任何一種。