[发明专利]一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法

权利要求书

1.一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对金属基体依次用丙酮、酒精进行超声清洗，然后用Al₂O₃颗粒进行冷喷砂处理，获得较高的表面粗糙度；

(2)通过高速燃气火焰喷涂技术在喷砂后的基体上沉积金属粘结层；

(3)通过热喷砂对金属粘结层表面进行处理，获得一定的表面粗糙度和厚度；

(4)通过采用大气等离子喷涂技术在粘结层上沉积陶瓷层；

(5)对制备出的热障涂层进行真空热处理。

2.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中冷喷砂处理时，喷砂压力为0.5～0.8MPa，喷砂颗粒成分为Al₂O₃，颗粒粒径为60～100目，表面粗糙度Ra为10～20μm。

3.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中采用高速燃气火焰喷涂时，喷涂前先预热3～5次，金属基体的温度控制在100～300℃，喷枪与金属基体间距离为200-300mm，喷枪移动速度为500～1000mm/s，送粉转速3～5r/min，丙烷压力为75～85PSI，空气压力为85-90PSI，氢气压力15～20PSI，氮气压力20～30PSI。

4.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的热喷砂颗粒主要成分为Al₂O₃，颗粒粒径为180-240目，喷枪与金属粘结层间距离为150～200mm，喷枪移动速度为200-500mm/s，送砂转速10～15r/min，丙烷压力为80～85PSI，空气压力为90～95PSI，氢气压力20～25PSI，氮气压力25～30PSI。

5.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)处理后的金属粘结层的厚度为100～150μm，表面粗糙度Ra为1～10μm。

6.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)大气等离子喷涂的基本参数为：基体温度范围为100～300℃，喷枪与基体距离范围为200～250mm，喷枪移动速度为1000～1500mm/s，送粉速率为70～80g/min，送粉气流为1.0～1.5L/min，电压范围为150～180V，喷涂电流范围为200～250A，Ar气流速范围为100～150L/min，H₂气流速范围为30～50L/min。

7.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(4)沉积的陶瓷层厚度为200～400μm。

8.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(5)中真空热处理步骤，在真空箱式炉中处理，真空度低于10^-2Pa，后，以3-5℃/min升温至1000℃，并热处理4-8小时，热处理结束后，试样随炉冷却至室温。

9.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，所述金属粘结层的成分为NiCoCrAlYHf，Y和Hf的质量分数分别为0.05-0.1％和0.1-0.2％。

10.根据权利要求1所述的一种抗氧化粘结层及其热障涂层的制备方法，其特征在于，所述陶瓷层为6～8wt％Y₂O₃稳定的ZrO₂以及RE₂Zr₂O₇，RE为稀土元素Y和La的一种。