[发明专利]一种高寿命耐氧化热障涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高寿命耐氧化热障涂层材料，包括高温合金基体，其特征在于，在所述高温合金基体表面形成金属粘结层，在所述的金属粘结层表面形成组织均匀的细晶重熔层，在所述的细晶重熔层表面形成陶瓷面层。

2.根据权利要求1所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料，其特征在于：所述金属粘结层及陶瓷层均采用等离子喷涂方法获得，所述的细晶重熔层采用强流脉冲电子束重熔技术制备而成。

3.根据权利要求2所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料，其特征在于：所述等离子喷涂制备的金属粘结层采用MCrAlY，M为Co、Ni或Co+Ni，涂层厚度在150-200μm之间。

4.根据权利要求2所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料，其特征在于：强流脉冲电子束制备的细晶重熔层厚度在10-40μm之间。

5.根据权利要求2所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料，其特征在于：等离子喷涂制备的陶瓷面层采用质量百分含量为6％～8％Y₂O₃稳定的ZrO₂，厚度在200-300μm之间。

6.一种高寿命耐氧化热障涂层材料的制备方法，其特征在于：:包括下述步骤：

（1）对高温合金基体进行预磨、清洗、喷砂粗化处理；

（2）利用等离子喷涂的方法在粗化处理后的高温合金基体表面沉积金属粘结层，完成金属粘结层的制备；

（3）对制备好的金属粘结层进行HCPEB轰击处理，实现金属粘结层表面重熔，完成细晶重熔层的制备；

（4）对制备好的细晶重熔层最表层进行喷砂粗化处理，提高其表层粗糙度；

（5）利用等离子喷涂的方法在粗化后的细晶重熔层表面沉积陶瓷面层，完成热障涂层的制备。

7.根据权利要求6所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中采用的喷砂材料为50~200目刚玉，压强为0.2~0.5MPa，喷砂距离为100~150mm。

8.根据权利要求6所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中采用的等离子喷涂技术为大气等离子喷涂技术，选择电压为30~40V，电流为700~800A，喷枪速率为400~500mm/s，喷涂距离为70~100mm。

9.根据权利要求6所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中采用的HCPEB重熔技术，选择真空度P≤8×10^-3 Pa，电子束能量为20~40KeV，能量密度为4~20J/cm²，轰击次数为5~50次，靶源距离为15~20cm。

10.根据权利要求6所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中采用的喷砂材料为50~100目刚玉，压强为0.2~0.5MPa，喷砂距离为100~150mm。

11.根据权利要求6所述的一种高寿命耐氧化热障涂层材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中采用的等离子喷涂技术为大气等离子喷涂技术，选择电压为35~45V，电流为800~900A，喷枪速率为200~300mm/s，喷涂距离为70~100mm。