[发明专利]一种共晶陶瓷热障材料及其制备方法

权利要求书

1.一种共晶陶瓷热障材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将镍基高温合金粉末进行基体层激光熔覆，层层堆积得到镍基高温合金基体；

(2)将NiCoCrAlY粉末在所述镍基高温合金基体的表面进行中间结合层激光熔覆，层层堆积得到中间结合层；

(3)将共晶陶瓷粉末在所述中间结合层的表面进行共晶陶瓷涂层激光熔覆，层层堆积得到共晶陶瓷熔覆层，进而得到共晶陶瓷热障材料；所述共晶陶瓷粉末包括Al₂O₃-Gd₂O₃球形粉末或Al₂O₃-Gd₂O₃-ZrO₂球形粉末；

所述共晶陶瓷热障材料包括依次叠层设置的镍基高温合金基体、中间结合层和共晶陶瓷熔覆层；所述中间结合层包括NiCoCrAlY结合层；所述共晶陶瓷熔覆层包括Al₂O₃/GdAlO₃二元共晶陶瓷涂层或Al₂O₃/GdAlO₃/ZrO₂三元共晶陶瓷涂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镍基高温合金基体包括IN718高温合金基体；所述镍基高温合金基体的厚度为2～100mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述中间结合层的厚度为50～200μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共晶陶瓷熔覆层的厚度为300～750μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述基体层激光熔覆为光纤激光熔覆。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述中间结合层激光熔覆为光纤激光熔覆。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述共晶陶瓷涂层激光熔覆为二氧化碳激光熔覆。

8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述Al₂O₃-Gd₂O₃球形粉末的粒径分布为10～50μm；所述Al₂O₃-Gd₂O₃球形粉末中Al₂O₃和Gd₂O₃的摩尔比为77:23。

9.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述Al₂O₃-Gd₂O₃-ZrO₂球形粉末的粒径分布为10～50μm；所述Al₂O₃-Gd₂O₃-ZrO₂球形粉末中Al₂O₃、Gd₂O₃和ZrO₂的摩尔比为58:19:23。