[发明专利]一种抗CMAS腐蚀微纳米复合结构热障涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种抗CMAS腐蚀微纳米复合结构热障涂层的制备方法。本发明所述的热障涂层包括在合金基体上制备得到的粘结层、第一陶瓷层和第二陶瓷层；所述的第一陶瓷层为氧化钇部分稳定氧化锆涂层，可以采用大气等离子喷涂、电子束物理气相沉积方法或等离子蒸发沉积的方法制备，厚度为50～200μm；所述第二陶瓷层为等离子蒸发沉积系统制备的抗CMAS涂层，厚度为1～100μm。高温下，熔融的CMAS在本发明制备的第二陶瓷层表面不润湿。本发明制备的含有粘结层+第一陶瓷层+抗CMAS的第二陶瓷的多层热障涂层体系可以有效阻止熔融CMAS的渗入，具有优异的抗熔融CMAS腐蚀性能。

主权项

1.一种抗CMAS腐蚀微纳米复合结构热障涂层的制备方法，包括有下列步骤：第一步，基体表面喷砂预处理；第二步，在基体上制备粘结层；第三步，在粘结层上制备第一陶瓷层；所述的第一陶瓷层的制备所用粉末为粒径1～20μm的微米粉；第四步，在第一陶瓷层上制备具有微纳米复合结构的第二陶瓷层，具体步骤如下：(1)将喷好第一陶瓷层YSZ的基体装入夹具中，然后把夹具装到真空室内的自动转动工件台上，关闭真空室，抽真空到真空室的压力低于1mbar；(2)设定喷涂电功率为55～100kw，电流为1800～2500A，打开工作气体阀门，引弧，待电弧稳定后，逐步调整等离子气体流量到Ar 35slpm，He 30～60slpm；(3)调整工件台至等离子焰流中，利用等离子焰流对基体进行预加热，同时通过红外探头探测基体温度，当基体温度升到600～1000℃后，停止加热；(4)打开装有第二陶瓷层粉末的送粉器，调整送粉率为5～30g/min，喷涂距离为900～1100mm，沉积时间为1min～10min；得到第二陶瓷层；所述的第二陶瓷层的制备所用粉末为纳米团聚粉，粉末的一次粉末粒径为50～500nm，团聚后粒径为1～30μm；所述的第二陶瓷层具有微纳米复合结构，其材料为氧化铝或氧化钇部分稳定氧化锆。