[发明专利]一种低导热抗烧结双模结构热障涂层及其制备工艺

摘要

本发明公开一种低导热抗烧结双模结构热障涂层及其制备工艺，将热障涂层材料粉末和造孔材料粉末喷涂沉积，制备出含有造孔材料体积含量为5％～40％的复合陶瓷涂层，孔隙呈现熔滴铺展形成的片层与悬浮液滴铺展成的颗粒堆积结构所构成的双模结构特征，此涂层在高温制备条件下或热障涂层服役初期，依赖于造孔材料和热障涂层材料具有不同的烧结性能特征，自发制备出含有扁平粒子形貌层间孔隙的热障涂层，从而呈现同时含有小尺寸孔隙和大尺寸孔隙的双模结构特征。热障涂层中的大尺寸孔隙降低了纵向导热率，同时在服役初期大尺寸孔隙会显著抑制和延缓涂层热导率的升高，且由于孔隙的纵向尺寸较大，从而在服役后期能够避免烧结愈合而保留下来，呈现抗烧结特征。

主权项

1.一种低导热抗烧结双模结构热障涂层的制备工艺，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，通过混合喷涂方法，将热障涂层材料粉末和造孔材料粉末悬浮液进行复合喷涂沉积，制备出含有造孔材料体积含量为5％～40％的复合陶瓷涂层，其中，造孔材料粉末形成横向尺寸为50～200μm、纵向尺寸为0.5～3μm的扁平状颗粒层，热障涂层材料粉末中熔化的部分也形成扁平粒子，并进一步形成含有亚微米与微米尺寸的层间裂纹和纵向裂纹的多孔结构；步骤二，通过烧结处理，在造孔材料粉末形成的扁平状颗粒层和热障涂层材料粉末形成的扁平粒子间形成横向尺寸为50～200μm、纵向尺寸为0.2～0.5μm的大孔隙，得到低导热抗烧结双模结构热障涂层；该热障涂层孔隙呈现熔滴铺展形成的片层与悬浮液滴铺展成的颗粒堆积结构所构成的双模结构特征；所述的造孔材料选择具有高温收缩特性的材料；所述的烧结处理是在高于热障涂层服役温度下对复合涂层进行热处理或利用热障涂层的服役环境自发进行处理。