[发明专利]一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Ti 10％～25％，W 15％～20％，Cr 10％～15％，Zr 1％～5％，Nb 5％～8％，余量为Si和不可避免的杂质；

该涂层的制备方法包括以下步骤：

步骤一、对难熔金属的表面依次进行打磨处理、喷砂处理、脱脂处理和酸洗；所述喷砂处理采用的砂粒为刚玉砂或氧化锆砂，所述喷砂处理的压力为0.2MPa～0.8MPa，喷砂时间为2min～6min；

步骤二、将钛粉、钨粉、铬粉、锆粉、铌粉和硅粉混合均匀，得到混合粉末，然后将分散剂与所述混合粉末置于球磨机中球磨混合均匀，得到复合悬浮料浆；所述分散剂由乙酸乙酯和清漆按体积比(1～2):(3～4)混合而成，所述分散剂的体积为所述混合粉末质量的10～30倍，其中体积的单位为mL，质量的单位为g；

步骤三、将步骤二中得到的复合悬浮料浆预置于步骤一中脱脂处理后的难熔金属表面，烘干后在难熔合金表面得到预置层，然后将具有预置层的难熔金属置于真空烧结炉中，在真空度为1.0×10^-3～7.0×10^-3Pa的条件下进行高温熔烧，随炉冷却后在难熔金属表面制备得到厚度为20μm～300μm的Zr改性硅化物涂层；所述高温熔烧的具体过程为：先以10℃/min～30℃/min速率升温至700℃～900℃，保温30min～120min，然后以10℃/min～15℃/min速率升温至1450℃～1550℃，保温30min～60min。

2.按照权利要求1所述的一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Ti 12％～15％，W 15％～17％，Cr 10％～15％，Zr 3％～5％，Nb5％～8％，余量为Si和不可避免的杂质。

3.按照权利要求1所述的一种难熔金属表面Zr改性硅化物涂层，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：Ti 15％，W 15％，Cr 10％，Zr 5％，Nb 5％，余量为Si和不可避免的杂质。

4.一种制备如权利要求1、2或3所述的难熔金属表面Zr改性硅化物涂层的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、对难熔金属的表面依次进行打磨处理、喷砂处理、脱脂处理和酸洗；所述喷砂处理采用的砂粒为刚玉砂或氧化锆砂，所述喷砂处理的压力为0.2MPa～0.8MPa，喷砂时间为2min～6min；

步骤二、将钛粉、钨粉、铬粉、锆粉、铌粉和硅粉混合均匀，得到混合粉末，然后将分散剂与所述混合粉末置于球磨机中球磨混合均匀，得到复合悬浮料浆；所述分散剂由乙酸乙酯和清漆按体积比(1～2):(3～4)混合而成，所述分散剂的体积为所述混合粉末质量的10～30倍，其中体积的单位为mL，质量的单位为g；

步骤三、将步骤二中得到的复合悬浮料浆预置于步骤一中脱脂处理后的难熔金属表面，烘干后在难熔合金表面得到预置层，然后将具有预置层的难熔金属置于真空烧结炉中，在真空度为1.0×10^-3～7.0×10^-3Pa的条件下进行高温熔烧，随炉冷却后在难熔金属表面制备得到厚度为20μm～300μm的Zr改性硅化物涂层；所述高温熔烧的具体过程为：先以10℃/min～30℃/min速率升温至700℃～900℃，保温30min～120min，然后以10℃/min～15℃/min速率升温至1450℃～1550℃，保温30min～60min。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述酸洗采用的酸液由氢氟酸和浓硝酸按体积比(6～7):(3～4)混合而成，所述氢氟酸的质量浓度为40％～60％，所述浓硝酸的质量浓度为65％～68％，酸洗的时间为1min～5min。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述钛粉、钨粉、铬粉、锆粉、铌粉和硅粉的粒径均小于40μm，所述钛粉、钨粉、铬粉、锆粉、铌粉和硅粉的质量纯度均不小于99.9％。