一种耐热腐蚀复合搪瓷涂层及其制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种耐热腐蚀复合搪瓷涂层及其制备方法，其特征在于：该复合搪瓷涂层由搪瓷基体和陶瓷颗粒组成，其中陶瓷颗粒为粒径小于5μm的刚玉，其添加量为占复合搪瓷涂层重量的15～30 wt％。搪瓷基体成分配比为：二氧化硅58～62 wt％、二氧化锆10～13 wt％、三氧化二铝5～8 wt％、氧化钙5～7 wt％、三氧化二硼4～6 wt％、氧化锶2～4 wt％、二氧化钛2～4 wt％、氧化钠和/或氧化钾2～6 wt％、氧化镍0～2 wt％。本发明专利技术克服了传统搪瓷涂层高温服役时容易与高温合金基体发生过度界面反应，造成合金基体的持续溶解；以及传统搪瓷涂层低熔点组元含量过高、对热腐蚀介质的阻扩散渗入能力差的缺点，具有优异的抗热腐蚀、抗热循环剥落综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温防护技术，特别提供了一种可用于高温合金零部件的复合搪瓷涂层及其制备方法。
技术介绍
传统的高温防护涂层包括金属涂层与陶瓷涂层。金属涂层，如渗铝涂层以及包覆MCrAlY涂层，在高温使用过程中由于与基体合金存在明显的互扩散，严重影响合金的高温力学性能。此外，在热腐蚀环境中，金属涂层表面生成的氧化物在沉积盐中持续溶解，不能快速形成保护性氧化膜，热腐蚀速率较快。陶瓷涂层的抗热腐蚀性能较金属涂层优异，但是由于其与合金基体较大的线热膨胀系数差以及较弱的界面结合，在热循环条件下，涂层容易开裂剥落，从而丧失对合金基体的高温防护作用。搪瓷涂层由于在烧结制备的过程中，能与合金基体发生反应从而形成界面的化学结合，热循环条件下涂层的抗界面剥落能力优于传统的陶瓷涂层。加上其优异的阻氧扩散能力，搪瓷涂层的抗高温氧化性能又优于传统的金属涂层。搪瓷涂层主要由硅氧四面体结构组成，通过在硅氧四面体的间隙中添加其他四价、三价、二价甚至一价离子，形成玻璃网状结构。一般的低熔点搪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热腐蚀复合搪瓷涂层，其特征在于：该复合搪瓷涂层由搪瓷基体和陶瓷颗粒组成；陶瓷颗粒为刚玉，其添加量为占复合搪瓷涂层重量的15～30wt％；搪瓷基体的成分配比为：二氧化硅58～62wt％、二氧化锆10～13wt％、三氧化二铝5～8wt％、氧化钙5～7wt％、三氧化二硼4～6wt％、氧化锶2～4wt％、二氧化钛2～4wt％、氧化钠和/或氧化钾2～6wt％、氧化镍0～2wt％。

【技术特征摘要】
1.一种耐热腐蚀复合搪瓷涂层，其特征在于：该复合搪瓷涂层由搪瓷
基体和陶瓷颗粒组成；
陶瓷颗粒为刚玉，其添加量为占复合搪瓷涂层重量的15～30wt％；搪瓷
基体的成分配比为：二氧化硅58～62wt％、二氧化锆10～13wt％、三氧化二
铝5～8wt％、氧化钙5～7wt％、三氧化二硼4～6wt％、氧化锶2～4wt％、二
氧化钛2～4wt％、氧化钠和/或氧化钾2～6wt％、氧化镍0～2wt％。
2.按照权利要求1所述耐热腐蚀复合搪瓷涂层，其特征在于：所述刚
玉颗粒直径为30nm～5μm。
3.一种按照权利要求1所述耐热腐蚀复合搪瓷涂层的制备方法，其特
征在于，制备步骤为：1)熔炼搪瓷釉料；2)制备搪瓷微粉；3)制备复合
搪瓷悬浮液；4)复合搪瓷涂层的喷涂与烧制。
4.按照权利要求3所述耐热腐蚀复合搪瓷涂层的制备方法，其特征在
于，步骤1)具体为：按照搪瓷基体的成分配比将各种氧化物球磨混合，转
速320转/分，时间24小时，混合均匀后进行加热熔炼，熔炼工艺如下：
RT→300～600℃，均速加热1小时；
300～600℃→800～1100...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明辉，朱圣龙，邬明钰，王福会，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21