[发明专利]改性热屏障复合涂层

权利要求书

1.一种热屏障改性复合涂层，其包括：

结合至基底的表面的第一涂层，所述第一涂层包括宏观柱状特征，所述宏观柱状特征的特征在于峰和谷在它们的对应自由表面上预定分布以在所述第一层与第二层之间产生改善的机械结合；

来源于纳米尺寸和/或亚微米尺寸的薄片激冷金属的前体液体悬浮液的所述柱状特征将在所述基底表面形成热机械顺应式界面，所述薄片激冷金属被随机定向以产生针对所述第一涂层的各向同性结晶取向；

所述薄片激冷金属包括非等轴柱状晶粒，所述非等轴柱状晶粒在冷却时朝与热流方向相反的方向生长，以产生各向异性结晶晶粒取向；并且其中所述第二涂层结合至所述第一涂层的对应自由表面，在整体和/或自由表面上的所述第二涂层与所述第一涂层相比具有至少一种改善的涂层性质。

2.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述涂层性质选自导热性、耐侵蚀性、耐腐蚀性和热机械顺应性。

3.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述第一涂层还包括量相比于所述第二涂层而言更大的内置孔隙率。

4.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述第二涂层选自密集垂直破裂涂层、可磨涂层、环境屏障涂层、致密柱状涂层、大气等离子喷涂涂层和它们的任何组合。

5.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述基底包括光滑表面。

6.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述峰和谷的至少部分具有基本不一致的宽度和高度以形成具有扭曲的界面边界。

7.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述涂层性质在所述第二涂层内以连续方式分级，其中所述涂层性质在邻近于所述第一涂层和所述第二涂层的界面的第一位置处具有第一值，所述性质沿着起始于所述第一位置并且沿朝向所述第二涂层的自由表面上的点的方向延伸的路径从所述第一值变化。

8.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述涂层性质在邻近于所述基底的表面的第一位置处具有第一值并在沿着所述第二涂层的自由表面的点处具有第二值，其中所述涂层性质以离散方式从所述第一值变化至所述第二值。

9.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述第一涂层包括小于约25微米的微结构特征。

10.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述第一涂层包括约10微米至约50nm范围内的微结构特征。

11.一种热屏障改性复合涂层，其包括：

结合至光滑基底的表面的第一涂层，所述第一涂层具有小于约10μm的尺寸；

所述第一涂层包括宏观柱状特征，所述宏观柱状特征的特征在于峰和谷在它们的对应自由表面上预定分布以在所述第一层与第二层之间产生改善的机械结合；

来源于纳米尺寸和/或亚微米尺寸的薄片激冷金属的前体液体悬浮液的所述柱状特征将在所述基底表面形成热机械顺应式界面，所述薄片激冷金属随机定向以产生针对所述第一涂层的各向同性结晶取向；

所述薄片激冷金属包括非等轴柱状晶粒，所述非等轴柱状晶粒在冷却时朝与热流方向相反的方向生长，以产生各向异性结晶晶粒取向；和

所述第二层包括结合至所述第一涂层的对应自由表面的致密涂层，所述致密涂层具有比所述第一涂层更低的孔隙率，所述致密涂层与所述第一涂层相比具有改善的机械侵蚀屏障。

12.如权利要求11所述的热屏障改性复合涂层，其中所述第一涂层的所述微结构特征具有小于约10μm并且等于或大于约50nm的尺寸。

13.如权利要求11所述的热屏障改性复合涂层，其中所述致密涂层来源于纳米尺寸和/或亚微米尺寸颗粒的第二前体液体悬浮液。

14.如权利要求11所述的热屏障改性复合涂层，其中所述峰和谷的预定分布被布置以形成具有扭曲的不规则界面。

15.如权利要求1所述的热屏障改性复合涂层，其中所述第一涂层具有量相比于所述致密涂层而言更大的内置孔隙率。