[发明专利]一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法，由172～186质量份的8YSZ/RE₃NbO₇粉末、6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h‑BN粉末和4～8质量份的PHB组成；RE元素为Dy元素、Sm元素或La元素；其中，8YSZ/RE₃NbO₇粉末由Y₂O₃粉末、ZrO₂粉末及RE₃NbO₇粉末球磨和煅烧后得到，且Y₂O₃粉末、ZrO₂粉末及RE₃NbO₇粉末的质量比为2：25：1；本发明通过球磨法和固相烧结法制备8YSZ/RE₃NbO₇粉末，再向其内掺杂软相h‑BN、造孔剂PHB及粘接相Ni粉，通过Ni粉提高基体结合强度，得到硬度适中、与基体结合强度良好及抗热震性能优的陶瓷基可磨耗封严材料，在将该材料进行等离子喷涂，进而得出抗震性能优良好的陶瓷基可磨耗封严涂层，可适用于静叶的摩擦表面，提升航空航天发动机和燃气轮机的气路封闭性。

技术领域

本发明属于封严涂层技术领域，尤其涉及一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法。

背景技术

陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。

陶瓷基复合材料一般应用于航空航天发动机和燃气轮机的气路封闭，使燃烧室内的气体压力增加，从而使发动机的整体工作效率与性能得到提升。具体的，该材料主要应用于静叶的摩擦表面，长时间处于磨耗表面受到外界冲蚀，导致内部结构受损，导致气路封闭不严，进而影响发动机性能及使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法，通过在封严材料中加入Ni粉，增加基体结合强度，提高封严涂层抗震性能。

本发明采用以下技术方案：一种陶瓷基可磨耗封严材料，其特征在于，由172～186质量份的8YSZ/RE₃NbO₇粉末、6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB组成；RE元素为Dy元素、Sm元素或La元素；

其中，8YSZ/RE₃NbO₇粉末由Y₂O₃粉末、ZrO₂粉末及RE₃NbO₇粉末球磨和煅烧后得到，且Y₂O₃粉末、ZrO₂粉末及RE₃NbO₇粉末的质量比为2：25：1。

本发明的另一种技术方案：一种陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法，包括以下步骤：

向172～186质量份的8YSZ/RE₃NbO₇粉末中掺杂6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB，充分混合后得到陶瓷基可磨耗封严材料；