[发明专利]一种喷涂法制备氧化锆热障涂层的方法

权利要求书

1.一种喷涂法制备氧化锆热障涂层的方法，包含以下步骤：

A、纳米级ZrO2粉体的制备

（1）称取230～250重量份的Zr(OH)₄和27～33重量份的YCl₃，加入到去离子水中配制成浓度为6%的酸性溶液，在搅拌条件下加热至65℃，完全溶解并充分混合；

（2）取660~690重量份的氢氧化钾，加入到去离子水中配制成13%碱性溶液，将上述步骤中配制成的酸性溶液匀速滴加到碱性溶液中，调节pH值为9.3~9.5，使两种盐共沉淀，得到带有结晶水的氧化钇稳定氧化锆，沉化3h，得到水凝胶；

（3）在上述步骤制备的水凝胶中加入分散剂和除碱剂打浆过滤，用去离子水洗涤后的Zr(OH)₄水凝胶用AgNO₃检验，直至检测不到Cl^-；

（4）将过滤后的滤饼加入叔戊醇搅拌30min，滤饼与醇的体积比1：5；

（5）继续在升温至95~98℃时进行动态共沸蒸馏，得到疏松的氢氧化锆粉体；

（6）继续在550~700℃下高温煅烧1.5~2h后，升温速率5℃/min，得到纳米级大比表面积的ZrO2粉体；

B、制备热障涂层

（7）选取通过上述步骤制备的90～110重量份的纳米级大比表面积的ZrO2粉体，再选取12～15重量份的稳定剂，所述稳定剂为Lu₂O₃、In₂O₃、Al₂O₃和TiO₂的混合物，混合物中Lu₂O₃、In₂O₃、Al₂O₃和TiO₂的摩尔比为1:1:1:1；

（8）将上述步骤中配比好的ZrO2粉体和稳定剂混合球磨，球磨的速率为270～290r/min，所述球磨的时间为2h；

（9）通过等离子喷枪形成高温高速等离子射流，送粉气流推动上述步骤制得的混合粉体进入等离子射流后，混合粉体被迅速加热到熔融或半熔融状态，并被等离子射流加速，形成飞向基材的喷涂粒子束，粒子束撞击到经过预处理的基材表面，最后形成热障涂层。

2.根据权利要求1所述的制备ZrO2热障涂层的方法，其特征在于，分散剂采用PEG4000，加入量为料浆重量的0.03%。

3.根据权利要求1和2所述的喷涂法制备氧化锆热障涂层的方法，其特征在于，除碱剂为草酸，加入量为料浆重量的0.8%。

4.根据权利要求1-3的喷涂法制备氧化锆热障涂层的方法，其特征在于，上述步骤中的球磨的速率优选为280r/min。