[发明专利]一种铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层，其特征在于，包括依次形成在铌合金表面的底涂层和面涂层，所述底涂层的主成份为Nb₅Si₃和NbSi₂且含有Ti、Cr、Al、Hf和B元素；所述面涂层的主成份为Mo₅Si₃和MoSi₂且含有Hf和B元素。

2.根据权利要求1所述的铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层，其特征在于，所述底涂层包括靠近铌合金表面的主成份为Nb₅Si₃的第一底涂层以及远离铌合金表面的主成份为NbSi₂的第二底涂层。

3.根据权利要求1或2所述的铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层，其特征在于，所述面涂层包括靠近所述底涂层的主成份为Mo₅Si₃的第一面涂层以及远离所述底涂层的主成份为MoSi₂的第二面涂层。

4.根据权利要求1所述的铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层，其特征在于，所述底涂层和面涂层的总厚度为120～200μm。

5.根据权利要求4所述的铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层，其特征在于，所述底涂层的总厚度为80～120μm；所述面涂层的总厚度为40～110μm。

6.根据权利要求2所述的铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层，其特征在于，所述底涂层和面涂层的总厚度为120～200μm；所述底涂层的总厚度为80～120μm；所述面涂层的总厚度为40～110μm；所述第一底涂层的厚度为1～20μm，所述第二底涂层的厚度为70～100μm。

7.根据权利要求3所述的铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层，其特征在于，所述底涂层和面涂层的总厚度为120～200μm；所述底涂层的总厚度为80～120μm；所述面涂层的总厚度为40～110μm；所述第一面涂层的厚度不超过15μm，所述第二面涂层的厚度为30～90μm。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，包括：

（1）将含有Si单质、Ti单质、Cr单质、Al单质、Hf单质、B单质的原料粉体配制形成的浆料涂敷在铌合金表面后，置于真空中，在1350～1550℃下热处理10～30分钟，在铌合金表面形成主成份为Nb₅Si₃和NbSi₂且含有Ti、Cr、Al、Hf和B元素的底涂层；

（2）采用真空电弧离子镀法在所得底涂层表面制备钼涂层；

（3）采用渗剂将步骤（2）中所得样品进行包埋后，置于惰性气氛中，在1000～1400℃下保温5～15小时，得到所述铌合金表面多层梯度复合高温抗氧化涂层；所述渗剂的组成包括：Si粉20～50wt%、Hf 粉5～15 wt %、B粉2～10 wt %、活化剂3～10 wt %、填充剂30～60%，各组分质量百分比之和为100wt%。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述活化剂为NaF或/和NH₄Cl；所述填充剂为Al₂O₃或/和SiC。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述原料粉体的组分包括：Si粉60～90%、Ti粉5～20%、Cr粉5～20%、Al粉1～10%、其他粉体1～10%，各组分质量百分比之和为100wt%；所述其他粉体为Hf粉和B粉。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述Hf粉的质量含量为1～8%；所述B粉质量含量不超过5%。