[发明专利]热喷涂氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层及其制备方法

摘要

本发明涉及热喷涂氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层及其制备方法，所述氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层形成于金属基材上或形成于位于金属基材表面的应力过渡层上，且所述氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层包括α‑Al₂O₃相、γ‑Al₂O₃相、c‑Y₂O₃相、m‑Y₂O₃相以及由氧化铝和氧化钇原位生成的Y_xAl_yO_z相，所述Y_xAl_yO_z为Y₃Al₅O₁₂、Y₄Al₂O₉和/或YAlO₃，其中α‑Al₂O₃相与γ‑Al₂O₃相的质量比为1：（2～3）。本发明采用热喷涂工艺制备的氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层，涂层结构致密，气孔率较低。Al₂O₃和Y₂O₃之间不固溶，在喷涂过程中可以原位生成Y_xAl_yO_z化合物，起到弥散增韧和强化相界面的作用，涂层层间界面结合较好，强韧性和抗热冲击性能获得改善。

主权项

1.一种氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层，其特征在于，所述氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层是直接采用由氧化铝粉体和氧化钇粉体经滚筒式机械混合均匀得到的复合粉料经热喷涂形成于基材上或形成于位于基材表面的应力过渡层上，所述氧化钇粉体的质量分数为复合粉体的20%～40%，粒径大小为15～45μm，所述氧化铝粉体粒径大小为15～45μm；所述基材为金属基材、不锈钢基材、合金基材或金属基复合材料，且所述氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层包括α‑Al2O3相、γ‑Al2O3相、c‑Y2O3相、m‑Y2O3相以及由氧化铝和氧化钇原位生成的YxAlyOz相，所述YxAlyOz为Y3Al5O12、Y4Al2O9和/或YAlO3，其中α‑Al2O3相与γ‑Al2O3相的质量比为1：（2～3）；所述应力过渡层为镍铬或镍铝合金，厚度为40～100μm；所述氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层厚度为250～500μm；所述热喷涂为等离子体喷涂，等离子体喷涂工艺参数为：等离子气体氩气流量40～50slpm，等离子气体氢气流量6～10slpm，电流630～690A，功率45～50kW，送粉载气氩气流量3～4slpm，送粉速率30～40g/分钟，喷涂距离100～120mm。