[发明专利]玻璃陶瓷复合热障涂层及涂层制备方法

权利要求书

1.玻璃陶瓷复合热障涂层，其特征在于，该涂层为单层结构或复层结构，该涂层为单层结构时，涂层以硅酸盐玻璃陶瓷（1）为主体，并在主体内分散有用于提高涂层材料强度的陶瓷（3）和用于调控玻璃陶瓷形核析晶的氧化物（4），涂层材料中硅酸盐玻璃陶瓷（1）的质量百分含量不小于60%；该涂层为复层结构时，该复层结构由底釉层和设置在底釉层上的面釉层两部分组成，底釉层以硅酸盐玻璃陶瓷（1）为主体，并在主体内分散有用于提高涂层材料强度的陶瓷（3）和用于调控玻璃陶瓷形核析晶的氧化物（4），底釉层中硅酸盐玻璃陶瓷（1）的质量百分含量不小于60%，面釉层以硅酸盐玻璃陶瓷（1）为主体，并在主体内分散有用于提高涂层材料强度的陶瓷（3）和用于调控玻璃陶瓷形核析晶的氧化物（4），或者在主体内分散有用于提高涂层材料韧性和热膨胀系数的金属（2）、用于提高涂层材料强度的陶瓷（3）和用于调控玻璃陶瓷形核析晶的氧化物（4），面釉层中硅酸盐玻璃陶瓷（1）的质量百分含量不小于60%。

2.根据权利要求1所述的玻璃陶瓷复合热障涂层，其特征在于，所述陶瓷（3）包括YSZ或/和刚玉，所述氧化物（4）包括YSZ，所述金属（2）包括Ni₃Al或/和Ni。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃陶瓷复合热障涂层，其特征在于，所述硅酸盐玻璃陶瓷（1）的软化温度不低于1000℃。

4.制备如权利要求1或2所述的玻璃陶瓷复合热障涂层的方法，该涂层为单层结构时，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、对基体依次进行打磨、喷砂和脱脂处理；所述喷砂所采用的砂粒为刚玉砂或氧化锆砂，所述喷砂的压力为0.2MPa~0.4MPa；

步骤二、按涂层中各组分的设计成分称取原料粉末，然后将分散剂与所称取的原料粉末一起置于球磨机中球磨混合均匀，得到复合料浆；所述分散剂为无水乙醇，所述原料粉末为混合粉末，所述分散剂的体积为混合粉末质量的10~30倍，其中体积的单位为mL，质量的单位为g；

步骤三、将步骤二中所述复合料浆预置于步骤一中脱脂处理后的基体表面，烘干后在基体表面得到预置层，然后将具有预置层的基体置于马弗炉中，先在升温速率为10℃/min~30℃/min的条件下升温至200℃~500℃保温30min~240min，然后在升温速率为5℃/min~15℃/min的条件下升温至1000℃~1200℃保温15min~60min，随后出炉空冷，最终在基体的表面得到厚度为120μm~1000μm且具有单层结构的玻璃陶瓷复合热障涂层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述原料粉末的粒径小于20μm。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述球磨机的转速为280r/min~340r/min，球磨混合的时间为30min~180min。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中采用浸涂或气动喷涂的方式将复合料浆预置于基体表面；所述气动喷涂的喷涂气压为0.2MPa ~0.4MPa，喷涂距离为10cm~40cm。