[发明专利]一种复合热障涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种复合热障涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a采用薄膜制备工艺，在陶瓷层表面上沉积一层R₂O₃薄膜，R为Nd，Sm，Eu，Gd或Tb中的一种或两种以上组合；

b将镀膜后的热障涂层陶瓷层置于电阻炉中，在空气条件下进行扩散烧结，使得在陶瓷层表面区域形成R₂Zr₂O₇稀土锆酸盐陶瓷层。

2.如权利要求1所述复合热障涂层的制备方法，其特征在于，所述薄膜制备工艺包括等离子喷涂或磁控溅射。

3.如权利要求1所述复合热障涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤a薄膜的沉积厚度是1-10μm。

4.如权利要求1所述复合热障涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤b扩散烧结时间2-10小时，温度为1000-1400°C。

5.如权利要求2所述新型复合热障涂层的制备方法，其特征在于，所述等离子喷涂工艺条件为，电压74V，电流650A，R₂O₃送粉率60g·min^-1，氩气流速2550L·h^-1，氢气流速425L·h^-1，喷涂距离80-150mm。

6.如权利要求2所述新型复合热障涂层的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射工艺条件为，纯度99.99%以上的R₂O₃靶，靶材与工件表面的距离50mm，直流电源，功率25W，工作气体Ar气，压力0.16-0.3Pa，流速21-28sccm。

7.一种复合热障涂层，其特征在于：包括陶瓷层和粘结层，所述陶瓷层为质量分数为6-8%Y₂O₃的ZrO₂陶瓷，该陶瓷表面涂覆有R₂O₃薄膜，R为Nd，Sm，Eu，Gd或Tb中的一种或两种以上组合，所述粘结层为MCrAlY合金体系，其中M表示Ni，Co，Fe或者它们的混合。

8.如权利要求7所述的复合热障涂层，其特征在于：所述粘结层中Al质量分数在8-12%。

9.如权利要求7所述的复合热障涂层，其特征在于：所述粘结层中，当M为Ni时，Ni，Cr，Al和Y的质量分数分别是69%，20%，10%和1%。

10.如权利要求7所述的复合热障涂层，其特征在于：所述粘结层中，当M为Ni和Co混合物时，Ni，Co，Cr，Al和Y的质量分数分别是31%，31%，25%，12%和1%。