[发明专利]一种抗氧化裂纹自修复热障涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种抗氧化裂纹自修复热障涂层的制备方法，属于涂层制备技术领域。本发明通过冰劈原理破坏松木屑的纤维结构，再通过球磨得到多羟基的纤维束，另外本发明使用的氧化钇部分稳定的氧化锆粉体陶瓷涂层内部含有丰富的空位结构，本申请通过控制自修复粘结层的厚度，使得其在被氧化的过程中将会在垂直于基体平面的方向上累计更大的体积增生应力，碳化硅便开始被氧化产生体积增生，起到自动填补粘结层增生裂纹的作用，阻断了氧分子在热障涂层内部的传递路径，进一步提高了热障涂层的抗氧化性，银的加入还增强了涂层抗剥落能力、降低了涂层表面粗糙度，减少了涂层内的内氧化率，也能提高热障涂层的抗氧化性能，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种抗氧化裂纹自修复热障涂层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取松木屑放入去离子水中浸泡1～2h，浸泡结束后过滤分离得到滤渣，立即将滤渣放入冰箱中，冷冻处理，得到冷冻物；（2）将上述冷冻物放入球磨机中，再按球料质量比为20:1向球磨机中加入不锈钢球磨珠，球磨处理1～2h，球磨后出料，得到球磨产物，将球磨产物和正硅酸乙酯以及质量分数为10%的乙醇溶液混合，得到混合液；（3）将上述混合液放入水浴锅中，加热升温至40～50℃，搅拌反应10～12h，反应结束后过滤分离得到反应滤渣，将反应滤渣放入炭化炉中，在氮气保护下炭化，得到碳化物；（4）将上述碳化物装入管式电阻炉中，烧结，取出烧结产物，用质量分数为20%的氢氟酸冲洗15～20min，得到自制碳化硅；（5）按重量份数计，称取10～15份上述自制碳化硅、45～50份铝粉以及1～2份银粉混合后得到混合粉体，用砂纸将镍板表面打磨取点氧化皮，再依次用酒精和丙酮清洗3～5遍，得到预处理镍板；（6）将上述混合粉体用低压等离子喷涂设备喷涂沉积在镍板表面，得到自修复粘结层，将自修复粘结层放入真空热处理炉中，在氩气保护下热处理；（7）待上述热处理结束后，用等离子体焰流将自修复粘结层预热至1000～1100℃，再用低压等离子喷涂设备将氧化钇部分稳定的氧化锆粉体（YSZ，8wt.％Y2O3）喷涂沉积在预热后的自修复粘结层表面，自然冷却至室温即得抗氧化裂纹自修复热障涂层。