纳米料浆等离子喷涂方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米料浆等离子喷涂方法，即将５－１５ｎｍ纳米的ＺｒＯ↓［２］＋Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］粉末粒子，用纯净水分散，经剪切分散得到具有＜１２０ＭＰａ.Ｓ粘度的料浆作为等离子喷涂涂层材料，然后采用常规等离子喷涂设备，经载气流或输送泵将纳米料浆以溶滴的形式送入等离子弧焰中，经高速焰流雾化后被等离子弧焰高温加热蒸发、喷射沉积、烧结，最后在基体上形成具有纳米结构的纳米涂层，本发明专利技术可增加涂层结合强度，合理分布涂层孔隙率、提高ＺｒＯ↓［２］涂层的韧性、隔热性、抗热震性、耐高温冲蚀性能，可广泛应用于燃、烟气轮机、航空发动机热端部件的实际生产制造，达到提高热效率和关键零部件的稳定性、可靠性和使用寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及等离子喷涂技术，尤其涉及一种用纳米料浆或溶液的等离子喷涂方法。
技术介绍
热障涂层(TBCs)常用于提高燃、烟气轮、航空发动机热端部件的工作温度，如一级导向叶片、涡轮叶片、燃烧室内壁等。通常采用高速火焰喷涂(HVOF)或真空等离子喷涂(VPS)制备MCrAlY结合底层和大气等离子喷涂(APS)制备ZrO2-8％Y2O3热障层。有研究表明此类涂层失效的最主要原因有①在1100℃高温工作条件下，由于高温燃气通过ZrO2-8％Y2O3TBCs涂层的孔隙和裂纹渗透到结合底层，加速结合底层的氧化，产生Cr和Al的氧化物，使结合底层脆性不断增加，而使涂层早期剥落。②涂层结构为层片状结构，涂层裂纹呈平行涂层表面分布，此类结构对抗热震性十分不利。③陶瓷材料韧性差、脆性大，膨胀系数低、与高温合金基体材料之间的物理性能的差别，导致热应力和组织应力同时产生。加速涂层早期失效。针对这一具体问题，应用纳米涂层技术，增加涂层韧性，改善异种材料之间的热力学性能匹配，抑制热裂纹的产生，阻隔高温燃气对结合底层和基体材料的直接侵入，达到提高使用寿命的目的。目前研究制备纳米涂层技术的主要方法有1.粉末等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米料浆等离子喷涂方法，其特征在于该方法包括以下步骤：ａ成分为ＺｒＯ↓［２］＋Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］的纳米粉末粒子，加纯净水稀释，经剪切分散形成纳米料浆或溶液作为等离子喷涂材料。ｂ将经剪切分散得到的纳米料浆或溶液通过常规等 离子喷涂设备的输送管（２）输送到喷枪喷嘴（７）中的等离子弧焰（３）中，经高速喷涂粒子流（４）将纳米料浆雾化，同时经等离子弧焰（３）将其高温加热并蒸发、然后进行喷射沉积和烧结，到所需零件的基体（６）上并在其表面沉积，最后在基体（６）上形成具有纳米结构的纳米涂层（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴子健，王全胜，吕艳红，张虎寅，唐建新，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]