[发明专利]一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法

权利要求书

1.一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法，其特征在于，所述多孔热障涂层主要包括涡轮叶片表面的粘结层、粘结层上方的柱状烧结区、顶部的热障涂层和贯串热障涂层、柱状烧结区、粘结层和涡轮叶片的冷却孔，具体步骤如下：

步骤一：采用电弧离子镀在涡轮叶片表面制备一层粘结层；

步骤二：在粘结层上铺设一层厚度为h的陶瓷粉体；

步骤三：采用脉冲激光在粘结层表面制备多个规则排列的柱状烧结区，不同行之间排列的柱状烧结区交错排列，其特征在于，同一行和下一行两两相邻的三个柱状烧结区的中心连线构成等边三角形；待整个待处理表面布满柱状烧结区后完成第一层陶瓷层的制备；

步骤四：在第一层陶瓷层上继续铺设一层厚度为h的陶瓷粉体；

步骤五：采用步骤三同样的方法进行第二层陶瓷层的制备，其特征在于，本层的所有柱状烧结区的中心与上一层两两相邻的三个柱状烧结区的中心一一重合，也即与上一层等边三角形的中心重合，使本层与上一层获得空间交错的效果，完成第二层陶瓷层的制备；

步骤六：在第二层陶瓷层的表面继续铺设一层厚度为h的陶瓷粉体，并重复步骤五，之后重复铺粉和重复步骤五，直到第N-1层的陶瓷层制备完毕，每一新增层的柱状烧结区都与上一层的柱状烧结区获得空间交错的效果；

步骤七：在第N-1层的陶瓷层上铺设一层厚度为4h-5h的陶瓷粉体，并对整个铺粉区域进行激光烧结，完成第N层热障涂层的制备；

步骤八：从热障涂层顶部开设冷却孔，该冷却孔从上到下贯穿涡轮叶片基体。

步骤九：对冷却孔吹高压气体，使激光烧结完毕后剩余的陶瓷粉体从热障涂层内部分离，得到多孔热障涂层。

2.如权利要求1所述的一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法，其特征在于，所述的陶瓷粉体的厚度范围为5um≤h≤10um；所述陶瓷粉体为Gd₂Zr₂O₇或LaMgAl₁₁O₁₉粉体，粒度为0.1～5um。

3.如权利要求1所述的一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法，其特征在于，柱状烧结区的直径记为D、相互之间的距离记为L，其特征在于，0.25*D≤L≤0.4*D，柱状烧结区的厚度＝0.25*D，所述的柱状烧结区的直径D的范围为10um≤D≤30um。

4.如权利要求1所述的一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法，其特征在于，所述的冷却孔直径为0.5～1mm，，冷却孔采用矩阵排列，孔间距为20-30mm。

5.如权利要求1所述的一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法，其特征在于，所述的涡轮叶片材料为单晶镍基高温合金。

6.如权利要求1所述的一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法，其特征在于，所述的粘结层材料为NiCoCrAlY或者NiAl合金，厚度为50～100um。

7.如权利要求1所述的一种选区激光烧结制备多孔热障涂层的方法，其特征在于，所述的脉冲激光为纳秒激光，脉宽为10～100ns。