This technology belongs to the protective coating technology of aeroengine hot end parts, especially relates to a high temperature and low emissivity coating and its preparation method. Precious metal Pt is used as the low emissivity surface layer, YSZ ceramic diffusion barrier layer is used as the intermediate layer, and MCrAlY is used as the metal bonding layer to form a high temperature and low emissivity coating system. The Pt layer was prepared by multi-arc ion plating, the YSZ ceramic diffusion barrier layer was prepared by plasma spraying and polished, and the MCrAlY layer was prepared by plasma spraying. The coating prepared by the invention has good high temperature resistance and low emissivity performance, thereby meeting the requirements of the hot end parts of aeroengine for high temperature resistance and low emissivity coating.
【技术实现步骤摘要】
一种耐高温低发射率涂层及其制备方法
本技术属于航空发动机热端部件的防护涂层技术,特别是涉及一种耐高温低发射率涂层及其制备方法。
技术介绍
低发射率特征是四代机的标志性指标,航空发动机是飞机的动力来源,同时也是飞机上最大的红外辐射源,在飞机红外辐射中占到了90%以上,其红外辐射能量来自于发动机后段高温固体(如喷管、低压涡轮等)壁面和高温尾喷流的辐射以及二者形成的腔体辐射,主要集中在3~5μm波长范围内(也称为中波波段),是红外制导导弹的主要跟踪目标波段。由于高空背景干净、环境温度较发动机温度低很多,发动机红外辐射特征在天空背景中显得异常明显。因此,能量大、特征明显是发动机红外辐射的一个非常重要的特点。红外低发射率涂层是将低发射率材料涂敷在零部件表面,降低目标辐射强度,从而实现低目标特征功能,具有使用方便,对武器装备的外形不需作任何改动,对目标的外形适应性强和对装备的机动性能影响小,适宜在现有装备上推广使用等特点,得到了广泛应用。与飞机、航天、船舶和兵器等行业低发射率特征不同,飞机低发射率涂层温度一般低于200℃,航天低发射率涂层不考虑循环使用问题,船舶、兵器主要是常温、可见光低发射率特征,所采用的涂层体系主要为低发射率涂料,无法满足航空发动机零部件高温(>900℃)使用需求。工作温度、负荷、转速极端多变的工作状态及复杂恶劣的工作环境,推力损失、空间尺寸、质量等限制以及长寿命、高可靠性要求等,均给发动机低发射率涂层技术研究及工程化应用带来巨大难度和挑战。航空发动机喷管、低涡叶片等热端部件,服役环境恶劣,长期经受高温燃气的冲击和侵蚀,其表面采用由抗氧化腐蚀性能良 ...
【技术保护点】
1.一种耐高温低发射率涂层,其特征在于:所述涂层由低发射率贵金属Pt面层、YSZ陶瓷扩散阻挡层和MCrAlY金属粘结层三层组成。
【技术特征摘要】
1.一种耐高温低发射率涂层,其特征在于:所述涂层由低发射率贵金属Pt面层、YSZ陶瓷扩散阻挡层和MCrAlY金属粘结层三层组成。2.一种耐高温低发射率涂层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:采用大气等离子喷涂方法在零件表面制备0.05-0.15mm的MCrAlY金属粘结底层;步骤2:采用大气等离子喷涂方法在调节片表面制备0.10-0.20mm的YSZ扩散阻挡中间层;步骤3:对YSZ陶瓷扩散阻挡层表面进行光整处理,其粗糙度Ra小于1.0μm;步骤4:对光整处理后的零件进行清洗,烘干等工序以去除表面污染物;步骤5:对装炉后的零件进行离子轰击溅射清洗,进一步活化零件表面;步骤6:离子清理完毕后进行3~10μmPt面层的沉积。3.根据权利要求2所述的耐高温低发射率涂层的制备方法,其特征在于,步骤1中所述的大气等离子喷涂方法技术参数如:喷嘴/电极Φ6mm,粉末喷口Φ1.5mm,粉末喷口距离5.5mm,送粉气为氩气,送粉计数1.5RPM,载气流量8.0SCFH,送粉速率24g/min,喷枪速度5mm/s;主气类型为氩气,主气流量110SCFH;次气类型为氢气,次气流量25SCFH;电流600A,喷枪电压55V,喷枪功率33KW,喷涂距离120mm,喷涂角度90°,喷涂6遍,涂层厚度0.07-0.15mm。4.根据权利要求2所述的耐高温低发射率涂层的制备方法,其特征在于,步骤2中所述的大气等离子喷涂方法技术参数如:喷嘴/电...
【专利技术属性】
技术研发人员:程玉贤,王博,李浩宇,王璐,张春刚,
申请(专利权)人:中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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