[发明专利]一种γ-TiAl合金表面纳米梯度结构高温防护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种γ-TiAl合金表面Al₂O₃+Y₂O₃/AlSiY纳米梯度结构高温防护涂层，包括表层Al₂O₃+Y₂O₃陶瓷层和次表层AlSiY合金层，其特征在于，表层和次表层通过冶金连接，次表层与基体γ-TiAl合金通过冶金连接，其中，自Al₂O₃+Y₂O₃陶瓷层表面向基体γ-TiAl合金表面方向，O元素含量呈梯度下降，Al和Y元素含量呈梯度上升，Ti元素含量呈梯度上升。

2.如权利要求1所述的防护涂层，其特征在于， Al₂O₃+Y₂O₃陶瓷层和AlSiY合金层分别由Al₂O₃+Y₂O₃纳米颗粒和AlSiY合金颗粒组成。

3.如权利要求1所述的防护涂层，其特征在于，Al₂O₃+Y₂O₃陶瓷层厚度为15~30μm。

4.如权利要求1所述的防护涂层，其特征在于，AlSiY合金层的厚度为15~30μm。

5.如权利要求1-4任一所述的防护涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将基体γ-TiAl合金与溅射靶材装入磁控溅射装置中，γ-TiAl合金置于试样台上，AlSiY合金靶和Al₂O₃+Y₂O₃陶瓷靶分开装入溅射源枪套中；

2）抽真空至3×10^-5Pa以下，送入氩气，点击AlSiY合金靶溅射电源，调试工艺参数至：

溅射功率：350~500W；

工作气压：0.3~0.5Pa；

基体与靶材间距：15~20mm；

溅射时间：10~30min；

随后，调试工艺参数至：

溅射功率：150~200W；

工作气压：0.3~0.5Pa；

基体与靶材间距：25~40mm；

溅射时间：2~4h；

随后，再调试工艺参数至：

溅射功率：500~600W；

工作气压：0.3~0.5Pa；

基体与靶材间距：15~20mm；

溅射时间：10~30min；

3）关闭AlSiY合金靶溅射电源，开启Al₂O₃+Y₂O₃陶瓷靶溅射电源，调试工艺参数为：

溅射功率：350~500W；

工作气压：0.3~0.5Pa；

基体与靶材间距：15~20mm；

溅射时间：10~30min；

随后，调试工艺参数至：

溅射功率：250~300W；

工作气压：0.3~0.5Pa；

基体与靶材间距：25~40mm；

溅射时间：2~4h；

随后，再调试工艺参数至：

溅射功率：500~600W；

工作气压：0.3~0.5Pa；

基体与靶材间距：15~20mm；

溅射时间：10~30min；

4）关闭电源，空置设备2~5h，使试样自然冷却；

5）破真空，取样。