[发明专利]一种碳化钨-氧化钇稳定氧化锆复合热障涂层及制备方法

权利要求书

1.一种碳化钨-氧化钇稳定氧化锆复合热障涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，配置ZrOCl₂·8H₂O/Y(NO₃)₃·6H₂O混合溶液A；按照混合溶液的容积为1500mL，ZrOCl₂·8H₂O/Y(NO₃)₃·6H₂O的质量分数为20wt.％～60wt.％，Zr⁴⁺的Y³⁺摩尔浓度比为89：11～97：3；

步骤2，将过量的氨水滴加于步骤1中的混合溶液A并持续搅拌直至生成白色沉淀；

步骤3，向步骤2中的溶液加入PVA水溶液，形成混合溶液B；

步骤4，向步骤3的混合溶液B中加入纳米级WC颗粒，形成混合物；

步骤5，将步骤4中的混合物置于辊式球磨机上进行球磨，得到球磨后的浆料；

步骤6，将步骤5中经过球磨的浆料在喷雾造粒机上进行造粒，去除水分后得到干燥的Zr(OH)₄、Y(OH)₃和WC的球状喷涂喂料混合粉体；喷雾造粒机的参数为：喷雾造粒机进气温度为300～350℃，出口温度120～150℃，腔内温度180～200℃，喷嘴速度28000～35000r/min，浆液进料速度100～150g/min；

步骤7，将步骤6得到的球状喷涂喂料混合粉体置于送粉器中，通过真空等离子喷涂的方式在金属基板表面进行热喷涂，在高温火焰条件下Zr(OH)₄和Y(OH)₃经过高温分解，且Y³⁺溶于ZrO₂晶格中，并与WC形成高耐磨、高致密的WC-YSZ复合热障涂层；真空等离子喷涂的参数为：电流240～280A，电压30～50V，一次气体Ar和N₂流速14.0～18.0L/min，二次气体N₂流速2.0～4.0L/min，喷射距离80～100mm，粉末载气流速3.0～5.0L/min，送粉速率2.0～2.5g/min。

2.根据权利要求1所述的一种碳化钨-氧化钇稳定氧化锆复合热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤2中，氨水的体积浓度为30～50％。

3.根据权利要求1所述的一种碳化钨-氧化钇稳定氧化锆复合热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤3中，PVA水溶液的质量浓度为5～10％，加入量为200～300mL。

4.根据权利要求1所述的一种碳化钨-氧化钇稳定氧化锆复合热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤4中，WC颗粒的粒径范围为100nm～300nm，加入WC颗粒的质量分数占ZrO₂涂层的10wt.％～30wt.％。

5.根据权利要求1所述的一种碳化钨-氧化钇稳定氧化锆复合热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤5中，辊式球磨机的转速为40～80r/min，工作时间为24～48h。

6.一种碳化钨-氧化钇稳定氧化锆复合热障涂层，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备得到。