[发明专利]一种提高热辐射系数的AT13～AT40涂层的制备方法

权利要求书

1.一种提高热辐射系数的AT13～AT40涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)原料的纯化：将Al₂O₃、TiO₂、CaF₂、CoO原料粉末分别放入不同的刚玉坩埚，以10℃/min的升温速率升温至300℃保温1.5～5h；其中，所述Al₂O₃采用纳米氧化铝粉末，TiO₂采用纳米二氧化钛粉末，CaF₂采用高纯氟化钙粉末，CoO采用纳米CoO粉末；

(2)配粉：按照质量百分比进行配料，具体：TiO₂ 13～40％，CaF₂ 3～5％，CoO 2～3％，Al₂O₃余量；并将配好的原料通过机械球磨法制备得到AT13～AT40/CaF₂/CoO复合粉末；机械球磨法的具体步骤为:将混合后的配料转入密封的球磨罐中，进行球磨转速为100～500rpm/min的机械球磨条件下交替正反转球磨15～20h得到球磨产物；

(3)基体处理：对基体进行预处理；具体为：将基体在惰性气体氦气的保护下在温度为300～380℃条件下热处理30～45min，自然冷却后，依次通过无水乙醇、离子水清洗10min，晾干；然后将晾干后的基体置于水热反应釜中，在其下方加入反应液，然后加热反应液至150～180℃使得反应液产生酸蒸汽对基体进行表面处理15～30min；其中，反应液为氢氟酸、蒸馏水和硝酸按11：9：0.5的体积比混合而成，反应液注入到高压釜内衬里，填充度在50～60％；

(4)等离子喷涂：将预处理后的基体放置于夹具体上，利用等离子喷涂设备在基体表面制备涂层；其中：喷涂用粉为步骤(2)所得AT13～AT40/CaF₂/CoO复合粉末；主气、辅气分别为氩气、氢气，主气：氩气2300～2500L/h，辅气：氢气1100～1200L/h；喷涂速度20～25mm/s；喷涂电流为350A；喷涂距离110mm；喷涂角度90°；送粉率50～75g/min；

(5)后期表面性能优化处理：将制备好的涂层依次用丙酮和无水乙醇超声清洗10min以去除表面杂污，再用由氢氟酸和双氧水按3～7:1的体积比混合而成的混合液煮沸3～5min，然后再依次用丙酮和无水乙醇超声清洗10min。

2.如权利要求1所述的一种提高热辐射系数的AT13～AT40涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)在送粉之前，利用等高温的离子弧对基体进行预热处理，具体为：采用喷枪再基体表面循环移动2～4次。

3.如权利要求1所述的一种提高热辐射系数的AT13～AT40涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)在进行喷涂时具体为：粘结层喷涂3层，喷枪移动循环2次，陶瓷层喷涂4层，喷枪移动循环三次，喷涂每一层，喷枪起始点与折返点完全远离喷涂面后，开始喷涂下一层。