[发明专利]一种Pt-Al高温抗氧化涂层的制备方法

摘要

一种Pt‑Al高温抗氧化涂层的制备方法，步骤包括：（1）对Ni基高温合金进行机械抛光处理、丙酮超声清洗和真空条件下的再结晶退火；（2）预处理的Ni基高温合金在纳米化试验机中，进行表面纳米化处理；（3）将选择的Pt、Al粉末进行混合球磨；（4）将混合好的Pt‑Al粉末放入表面纳米化实验机中对Ni基高温合金进行表面处理；（5）处理好的Ni基高温合金采用丙酮超声清洗、真空退火，得到所需的Pt‑Al涂层。本发明方法制备的Pt‑Al涂层有效改善了涂层与金属基体之间界面应力、提高了涂层与基体的结合，Ni基高温合金的高温抗氧化性能到明显提高，本方法可广泛用于金属材料表面结构功能涂层的制备。

主权项

1.一种Pt‑Al高温抗氧化涂层的制备方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：（1）对Ni基高温合金进行机械抛光处理，随后采用丙酮超声清洗3～10分钟；在真空条件下对Ni基高温合金进行再结晶退火，获得具有均匀微观结构的Ni基高温合金；再结晶退火处理的温度为700～1000 ℃，处理时间为1~4 h，真空度为1×10‑3～1×10‑4 Pa；（2）将经过步骤（1）预处理的Ni基高温合金放置于表面纳米化试验机中，Ni基高温合金固定在密闭真空容器顶部，容器底部放置不锈钢球，对Ni基高温合金进行表面纳米化处理，钢球的数量为200~300颗，钢球直径为6～8mm，表面纳米化处理时间为30～120min，振动频率为50Hz，表面纳米化处理后表面纳米层厚度为10～30μm，纳米层的平均晶粒尺寸为30～100nm；（3）选择的Pt、Al粉末纯度均大于或等于99.95wt%，Pt、Al粉末原始粒度为1～50μm，将Pt、Al粉末进行混合球磨，其中Pt的含量为10～40at%，Al的含量为60～90 at%，采用行星球磨方式进行粉末细化和混合，采用介质球为钢球，钢球直径为6～8 mm，球料比为5:1～20:1，转速为50～400转/分钟，球磨时间为1～6小时，球磨后的粉末平均粒度为50～200nm；（4）将混合好的Pt‑Al粉末放入表面纳米化试验 机中，将步骤（2）中经过表面纳米化处理的Ni基高温合金固定在密闭真空容器顶部，容器底部放置不锈钢球和步骤（3）中处理好的Pt‑Al粉末；钢球的数量为100～200颗，钢球直径为6～8mm，Pt‑Al粉末重量按Ni基高温合金处理表面面积每平方厘米按1～10g粉末量进行称量，处理时间为30～120min，振动频率为50Hz；（5）将步骤（4）处理好的Ni基高温合金采用丙酮超声清洗3～10分钟，在真空中进行退火，选择的温度为300～600 ℃，真空度为1×10‑2～1×10‑3Pa，处理时间为1～3h，得到所需的Pt‑Al涂层。