[发明专利]一种用于单晶高温合金的防护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种用于单晶高温合金的防护涂层，其特征在于，所述防护涂层由PtAl金属底层和柱状晶结构YSZ陶瓷面层组成。

2.根据权利要求1所述的用于单晶高温合金的防护涂层，其特征在于，所述PtAl金属底层为铂改性铝化物涂层，所述柱状晶结构YSZ陶瓷面层为6～8%Y₂O₃部分稳定的ZrO₂柱状晶结构陶瓷面层。

3.一种如权利要求1所述的用于单晶高温合金的防护涂层的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

（1）所述PtAl金属底层的制备步骤

首先通过电镀或物理气相沉积方法在单晶高温合金基体表面制备3～10μmPt层，然后采用气相法或包埋法向所述Pt层进行渗铝，所制备的所述PtAl金属底层厚度为40～60μm；

（2）所述PtAl金属底层后处理步骤

对所述PtAl金属底层采用湿吹砂工艺进行表面强化平整处理，所述湿吹砂工艺参数为：白刚玉砂粒度为180～280目，白刚玉砂含量为20%～35%，风压0.15MPa～0.25MPa，吹砂距离为180mm～350mm；

（3）所述柱状晶结构YSZ陶瓷面层制备步骤

将带有所述PtAl金属底层的所述单晶高温合金基体安装到装载室内，进行抽真空使装载室真空度低于1Pa，通入氩气，对所述PtAl金属底层表面进行离子轰击清洗5～10min；

将离子清理后的所述单晶高温合金基体移到主真空室，进行所述柱状晶结构YSZ陶瓷面层沉积；利用电子束加热所述单晶高温合金基体至800～1000℃，采用电子束物理气相沉积方法制备所述柱状晶结构YSZ陶瓷面层，所述电子束物理气相沉积方法工艺参数为：主真空室压强低于5×10^-2Pa，电子枪电压为17～20KV，靶材加热电流为1.5±0.1A，工件转速为14～16rpm/min；

（4）所述柱状晶结构YSZ陶瓷面层后处理步骤

将沉积完所述柱状晶结构YSZ陶瓷面层的所述单晶高温合金放于马弗炉中，对所述柱状晶结构YSZ陶瓷面层在700～900℃进行空气稳定化退火4～20小时。