一种制备梯度热障涂层的方法技术

本发明专利技术公开一种制备梯度热障涂层的方法，用于在金属表面制备梯度热障涂层。采用热喷涂或者激光熔覆方法使40～80μm的陶瓷颗粒结合在金属基体表面，制备获得纳米陶瓷颗粒增强的热障涂层，所述纳米陶瓷颗粒均匀分散且粒径为100～500nm，所述40～80μm的陶瓷颗粒由初始纳米颗粒团聚获得，该陶瓷颗粒包括Al2O3颗粒、ZrO2颗粒、稀土锆酸盐类颗粒，所述稀土锆酸盐类颗粒成分为A2Zr2O7，其中A为Ln、La、Gd、Nd的一种或多种。本发明专利技术方法制备的梯度热障涂层隔热效果良好，且和金属基体结合牢固，解决了目前梯度热障涂层难以成功应用以及在热循环条件下容易脱落失效的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种制备梯度热障涂层的方法
本专利技术属于热障涂层制备领域，更具体地，涉及一种在金属基体表面制备梯度热障涂层的方法。
技术介绍
在耐高温金属表面沉积一层陶瓷涂层，可以起到隔热作用，可有效降低合金基体的温度，使得用其制成的器件，如发动机涡轮叶片，能在高温下运行。但是，由于部件的工作环境十分恶劣，陶瓷涂层处于交变的热循环条件，受到高温燃尘的冲刷，加上涂层组成成分的不连续变化以及金属与陶瓷之间的热膨胀系数差异，这将在陶瓷涂层中产生很高的应力，引起越来越多的应力集中，导致微裂纹的扩散和网状裂纹的形成，这严重削弱了陶瓷层和粘结层的界面结合力最终导致陶瓷涂层和粘结层发生剥离，因此其使用寿命不长。梯度热障涂层技术被认为是解决这一问题的有效办法，它将金属的高强度、高韧性与陶瓷耐高温的优点结合起来，使产品具有隔热、抗氧化、防腐蚀的功能。但是，目前梯度热障涂层方法不成熟，其过程影响因素多，各个因素的相互影响机理不明白，无成熟的技术方案，造成该方法无法成功应用。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种制备梯度热障涂层的方法，其目的在于通过在对陶瓷颗粒进行掺杂和表面包覆，并将该经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备梯度热障涂层的方法，用于在金属基体表面制备获得热障涂层，其特征在于，采用热喷涂或者激光熔覆方法使40～80μm的陶瓷颗粒结合在金属基体表面，制备获得纳米陶瓷颗粒增强的热障涂层，所述纳米陶瓷颗粒均匀分散且粒径为100～500nm，所述40～80μm的陶瓷颗粒由初始纳米颗粒团聚获得，该陶瓷颗粒包括Al2O3颗粒、ZrO2颗粒、稀土锆酸盐类颗粒，所述稀土锆酸盐类颗粒成分为A2Zr2O7，其中A为Ln、La、Gd、Nd的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种制备梯度热障涂层的方法，用于在金属基体表面制备获得热障涂层，其特征在于，采用热喷涂或者激光熔覆方法使40～80μm的陶瓷颗粒结合在金属基体表面，制备获得纳米陶瓷颗粒增强的热障涂层，所述纳米陶瓷颗粒均匀分散且粒径为100～500nm，所述40～80μm的陶瓷颗粒由初始纳米颗粒团聚获得，该陶瓷颗粒包括Al2O3颗粒、ZrO2颗粒或稀土锆酸盐类颗粒，所述稀土锆酸盐类颗粒成分为A2Zr2O7，其中A为Ln、La、Gd、Nd的一种或多种，所述陶瓷颗粒的表面被合金粉末包覆，所述合金粉末为镍基合金粉末和钛合金粉末中的一种或多种，所述陶瓷颗粒经过低价金属氧化物掺杂，所述低价金属氧化物包括Y2O3，CaO，MgO和Nd2O3，利用金属基体熔化时候熔池中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德健，唐峰，梅刚，张舒，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42