一种新型硅铝涂层及其制备工艺制造技术

一种新型硅铝涂层的制备工艺，所述制备工艺包括：1)去除钛基合金基体表面的氧化物，然后清洗、干燥；2)将无水乙醇、水和前驱体硅酸烷基酯混合，并在混合后中加入铝粉，以酸调节pH值，室温下搅拌得到前驱体溶液；3)以经处理的钛基合金基体作为工作电极，以铂片或石墨作为对电极，并以前驱体溶液作为电沉积的溶液体系进行电沉积，沉积完成后将工作电极水洗后烘干，从而在钛基合金基体表面得到微纳米氧化物复合涂层；4)将覆盖有微纳米氧化物复合涂层的钛基合金在氩气气氛中进行热处理，即在钛基合金基体表面制备得到新型硅铝涂层。

A new silicon aluminum coating and its preparation process

The preparation process of a novel silicon-aluminum coating comprises the following steps: 1) removing the oxides on the surface of the titanium-based alloy substrate, then cleaning and drying; 2) mixing anhydrous ethanol, water and the precursor alkyl silicate ester, and adding aluminum powder after mixing to adjust the pH value by acid, stirring the precursor solution at room temperature; 3) mixing the precursor solution at room temperature; The treated Ti-based alloy substrate is used as working electrode, platinum sheet or graphite is used as electrode, and precursor solution is used as electrodeposition solution system for electrodeposition. After deposition, the working electrode is washed and dried, and then micro-nano oxide composite coating is obtained on the surface of Ti-based alloy substrate. 4) Micro-nano oxygen is coated on the substrate. A new type of Si-Al coating was prepared on the surface of Ti-based alloy by heat treatment in argon atmosphere.

【技术实现步骤摘要】
一种新型硅铝涂层及其制备工艺
本专利技术涉及一种金属陶瓷复合涂层领域，尤其涉及一种以钛基合金作为基体的、具有优秀耐高温和良好抗氧化能力的新型硅铝涂层及制备方法。
技术介绍
钛铝合金具有密度低、比强度高、弹性模量高、高温抗蠕变能力好等优点，是一种极具应用前景的高温材料，被应用于航空发动机高压压风机和涡轮叶片等高温零部件。然而，钛铝合金的实际使用温度被限制在750℃以下，由于在更高温度下，钛和铝与氧的亲和能力差不多，合金表面形成的是TiO2和Al2O3混合层，氧化膜的生长速率很快，容易发生剥落。为克服以上不足，国内外学者采用了合金化、离子注入法、表面涂层和阳极氧化等方法改性来提高钛铝合金的服役温度。合金设计主要包括两个方面，一是提高TiAl合金中基本元素Al的含量，这固然有利于其抗氧化性能的改善,但Al含量不宜太高,否则一旦析出脆性的TiAl3将影响其力学性能；二是通过加入第三种或者多种合金元素，如：Nb,Sb,Si,Cr,Y,Mo等虽然也可有效改善TiAl合金的高温抗氧化性能，但加入量过高通常会导致TiAl合金力学性能下降。离子注入法虽然注入量可控、重复性较好，但涉及的设备较昂贵、生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型硅铝涂层的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下制备步骤：1)首先去除钛基合金基体表面的氧化物，然后清洗、干燥；2)将无水乙醇、水和前驱体硅酸烷基酯以体积比(50～100)：(50～100)：(1～10)的比例混合，并在混合后中加入占无水乙醇、水和前驱体硅酸烷基酯总质量0.01wt％～2.0wt％的铝粉，以酸调节pH值至2.0～6.0，室温下搅拌得到前驱体溶液；3)以经步骤1)处理的钛基合金基体作为工作电极，以铂片或石墨作为对电极，并以步骤2)所制得的前驱体溶液作为电沉积的溶液体系进行电沉积，电沉积过程中控制工作电极与对电极的间距为1～10cm，控制电流密度为‑0.1mAcm‑...

【技术特征摘要】
1.一种新型硅铝涂层的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括以下制备步骤：1)首先去除钛基合金基体表面的氧化物，然后清洗、干燥；2)将无水乙醇、水和前驱体硅酸烷基酯以体积比(50～100)：(50～100)：(1～10)的比例混合，并在混合后中加入占无水乙醇、水和前驱体硅酸烷基酯总质量0.01wt％～2.0wt％的铝粉，以酸调节pH值至2.0～6.0，室温下搅拌得到前驱体溶液；3)以经步骤1)处理的钛基合金基体作为工作电极，以铂片或石墨作为对电极，并以步骤2)所制得的前驱体溶液作为电沉积的溶液体系进行电沉积，电沉积过程中控制工作电极与对电极的间距为1～10cm，控制电流密度为-0.1mAcm-2～-5.0mAcm-2进行电沉积，沉积时间为30s～1000s，沉积完成后将工作电极水洗后烘干，从而在钛基合金基体表面得到微纳米氧化物复合涂层；4)将覆盖有微纳米氧化物复合涂层的钛基合金在氩气气氛中于800～1100℃下热处理10～120min，即在钛基合金基体表面制备得到新型硅铝涂层；其中钛基合金基体为含铝钛基合金。2.根据权利要求1所述的一种新型硅铝涂层的制备工艺，其特征在于，所述含铝钛基合金为Ti3-Al、Ti-Al、Ti-Al3、Ti-6Al-4V、TiAlNb、Ti-47Al-...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍廉奎，王亚楠，达明花，侯广亚，唐谊平，曹华珍，郑国渠，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33