[发明专利]一种适用于铁基复杂结构部件的仿生复合阻氚涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于铁基复杂结构部件的仿生复合阻氚涂层，其特征在于：所述涂层由片状纳米石墨烯和Er₂O₃陶瓷涂层组成，片状纳米石墨烯均匀的分散在Er₂O₃陶瓷涂层中；以所述涂层的总含量为100wt.％计，片状纳米石墨烯的含量大于零且小于等于1wt.％，余量为Er₂O₃；

所述涂层通过以下方法制备得到，所述方法步骤如下：

(1)在惰性气体气氛中将钾盐石墨层间化合物溶解于四氢呋喃中，密封并均匀搅拌80-140h后，静置20-28h，使部分团聚的大石墨烯团或未剥离的石墨沉淀至底部，取上层1/2-2/3的溶液，得到均匀分散的石墨烯的四氢呋喃溶液；其中，钾盐石墨层间化合物和四氢呋喃的用量比为150-300mg：400-600mL；

(2)向醋酸铒四水合物中加入乙二醇单甲醚，搅拌加热至100-150℃，滴入二乙醇胺，形成浅粉色透明溶胶；将所述溶胶放入真空除气装置中，溶胶液面距离真空泵口80-120mm，启动真空泵，使真空除气装置中压力维持在5-15Pa的范围内，保持20-30h，得到去气后的醋酸铒溶胶；其中，醋酸铒四水合物、乙二醇单甲醚和二乙醇胺的用量比为1-250g：1-1800mL：1-200mL；

(3)将均匀分散的石墨烯的四氢呋喃溶液滴入至醋酸铒溶胶中，得到石墨烯均匀掺杂的醋酸铒溶胶，石墨烯的四氢呋喃溶液与醋酸铒溶胶的体积比为1:8-1:40；

(4)将表面清洁且表面粗糙度Ra≤0.8μm的铁基复杂结构部件浸入石墨烯均匀掺杂的醋酸铒溶胶中，利用浸渍提拉镀膜法使铁基复杂结构部件表面镀上一层薄膜，浸渍提拉的温度为20-100℃，提拉速度为1-200mm/min；将镀膜后的铁基复杂结构部件先在80-150℃下真空烘干1-10h；然后在惰性气体环境中450-550℃下退火10-20min；得到处理后的铁基复杂结构部件；

(5)将处理后的铁基复杂结构部件在惰性气体环境中700-900℃下退火10-30min，表面得到一种适用于铁基复杂结构部件的仿生复合阻氚涂层。

2.如权利要求1所述的一种适用于铁基复杂结构部件的仿生复合阻氚涂层，其特征在于：所述涂层的厚度为1-50μm。

3.如权利要求1所述的一种适用于铁基复杂结构部件的仿生复合阻氚涂层，其特征在于：所述铁基复杂结构部件包括圆弯管、圆直管、方弯管、方直管和叶片。

4.如权利要求1所述的一种适用于铁基复杂结构部件的仿生复合阻氚涂层，其特征在于：步骤(1)中均匀分散的石墨烯的四氢呋喃溶液的浓度为0.05-0.5g/L。

5.如权利要求1所述的一种适用于铁基复杂结构部件的仿生复合阻氚涂层，其特征在于：重复步骤(4)1-10次。