[发明专利]Al2O3/Al－Si－Cr复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层，所述Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层制备在Nb-24Ti-16Si-6Al-6Cr-2Hf基体上，其特征在于：所述Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层由Al₂O₃涂层和Al-Si-Cr混合层组成，Al₂O₃涂层在Al-Si-Cr混合层与Nb-24Ti-16Si-6Al-6Cr-2Hf基体之间，Al₂O₃涂层厚度为50～200μm，Al-Si-Cr混合层厚度为50～200μm。

2.根据权利要求1所述的Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层，其特征在于：Al-Si-Cr混合层由Cr(Si，Al)₂、Al、Si三相组成。

3.根据权利要求1所述的Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层，其特征在于：Al-Si-Cr混合涂层在高温1000～1250℃氧化100h以内在Al-Si-Cr混合层表面形成有Al₂O₃和SiO₂的混合氧化物层。

4.根据权利要求1所述的Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层，其特征在于：制备有Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层的基体在1000～1250℃高温氧化100h时，单位面积增重为4.2～9.8mg/cm²。

5.一种采用低压30～40×10³pa等离子喷涂制备Al₂O₃/Al-Si-Cr复合涂层的方法，其特征在于有下列制备步骤：

第一步：基体的前处理

将Nb-24Ti-16Si-6Al-6Cr-2Hf基体采用150#、360#、500#水磨砂纸磨光，并采用喷砂机进行表面喷砂处理后待用，喷砂后基体表面粗糙度RZ＝60～80μm；

第二步：配制Al-Si-Cr涂层材料

(A)称取30～35wt％的Al粉、30～33wt％的Cr粉、32～40wt％的Si粉，并且上述各成分的含量之和为100％，混合后经研磨30～150min后制得粒度为250～350目的第一混合粉末；

(B)将经(A)步骤制得的第一混合粉末与粘结剂混合后经研磨250～400min后制得粒度为250～350目的第二混合粉末；

第一混合粉末与粘结剂的用量为1000g的第一混合粉末中放入1000～1500ml的粘结剂；

所述粘结剂由阿拉伯树胶和去离子水在80～100℃中搅拌均匀制得，阿拉伯树胶与去离子水的用量为每100ml去离子水中添加0.5～5g阿拉伯树胶；

(C)将经(B)步骤制得的第二混合粉末经雾化干燥造粒后制得粒度为200～250目的涂层材料；

雾化干燥采用离心雾化方法，第二混合粉末经恒流泵注入雾化器并立即被雾化器的剪切力分散成很多细小液滴，其中雾化器转速为8000～20000r/min，雾化器进口温度为220～230℃，雾化器出口温度为130～150℃；

第三步：配制Al₂O₃涂层材料

选取粒度为200～250目的Al₂O₃粉；

第四步：低压等离子喷涂制涂层

(A)将经第一步处理后的基体安装在低压等离子喷涂设备的夹具上，并将经第三步配制的Al₂O₃涂层材料放入送料器中，调节喷涂工艺参数制Al₂O₃涂层；

等离子喷涂参数：罐内压力30～40×10³pa，主气流量为60～100L/h，次气流量为25～30L/h，电流为560～600A，电压为50～60V，送粉器的送粉量为24～25g/min；

(B)将第二步配制Al-Si-Cr混合涂层材料放入送料器中，调节喷涂工艺参数制Al-Si-Cr混合涂层；

等离子喷涂参数：罐内压力30～40×10³Pa，主气流量为60～100L/h，次气流量为25～30L/h，电流为560～600A，电压为50～60V，送粉器的送粉量为20～22g/min。