一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法，该方法首先在需要喷涂隔热涂层的金属表面用喷砂的方法将表面粗化，然后在金属表面用等离子喷涂的方式喷涂稀土陶瓷隔热涂层；最后在稀土陶瓷隔热涂层表面涂覆封孔剂层，封孔剂层的厚度是0.03mm～0.1mm。当发动机开始点火工作时，封孔剂层能够迅速烧蚀干净，不影响稀土陶瓷隔热涂层的隔热效果。本发明专利技术能够解决有长期储存要求的发动机热端部件的热防护问题。

Preparation of Rare Earth Ceramic Thermal Insulation Coating for Hot End Components

The invention discloses a preparation method of rare earth ceramic thermal insulation coating for thermal end parts. The method first roughens the surface of the metal surface requiring thermal insulation coating by sandblasting, then sprays the rare earth ceramic thermal insulation coating on the metal surface by plasma spraying, and finally coats the surface of rare earth ceramic thermal insulation coating with a sealing agent layer whose thickness is 0.03mm to 0.1mm. \u3002 When the engine starts to ignite, the sealing agent layer can be quickly ablated and cleaned, without affecting the thermal insulation effect of rare earth ceramic thermal insulation coating. The invention can solve the thermal protection problem of engine hot end parts with long-term storage requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法
本专利技术属于热防护
，涉及一种燃烧室热端部件稀土陶瓷隔热涂层。
技术介绍
随着发动机技术的迅速发展，发动机工作马赫数不断提高，燃烧室的工作温度相应提高，采用在热端部件上喷涂稀土陶瓷隔热涂层的热防护方法在冲压发动机上的应用已经越来越广泛。然而，常见的稀土隔热涂层为多孔结构，表面粗糙、呈白色外观，在生产、加工、运输、贮存过程中容易受外界环境中湿热、盐雾、霉菌、冷却液等介质腐蚀，大大影响了发动机的贮存寿命。
技术实现思路
本专利技术提供了一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法，该方法能够解决有长期储存要求的发动机热端部件的热防护问题。一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法，该方法的制备步骤如下：步骤一：在需要喷涂隔热涂层的金属表面用喷砂的方法粗化，粗化的目的是去污、增加基体的粗糙度从而达到提高涂层结合强度的目的；步骤二：在金属表面用等离子喷涂的方式喷涂稀土陶瓷隔热涂层；步骤三：在稀土陶瓷隔热涂层表面涂覆封孔剂层，封孔剂层的厚度是0.03mm～0.1mm。进一步地，所述步骤一中喷砂的砂粒的粒度0.42mm～0.85mm。进一步地，所述步骤二中稀土陶瓷隔热涂层厚度0.2mm～0.6mm。进一步地，所述步骤二中稀土陶瓷隔热涂层的材料是La2O3-MgO-Al2O3，La2O3的含量为65wt％-75wt％，MgO的含量为5wt％-10wt％，余下为Al2O3。进一步地，所述步骤三中封孔剂层采用的材料为聚脲涂料或氟碳涂料；聚脲涂料或氟碳涂料为有机物，高温下碳化分解，当发动机开始点火工作时，封孔剂层能够迅速烧蚀干净，不影响稀土陶瓷隔热涂层的隔热效果。进一步地，所述聚脲涂料的配比为：端胺基聚醚55wt％-60wt％，二乙基甲苯二胺40wt％-50wt％；所述氟碳涂料的配比为：聚氯乙烯树脂70wt％-90wt％，异氰酸树脂10wt％-30wt％。有益效果本专利技术利用了利用稀土陶瓷隔热涂层低热导率的优点以及聚脲涂料或氟碳涂料优秀的耐候性和密封性，在稀土陶瓷隔热涂层表面涂覆聚脲或氟碳涂料，形成隔热效果好、耐腐蚀能力强的隔热涂层。该方法适用于一次性使用的发动机，在发动机热防护方面有更广泛的应用。附图说明图1是本专利技术的隔热涂层结构示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法，该方法首先在需要喷涂隔热涂层的金属表面即基体上用喷砂的方法粗化，然后在金属表面用等离子喷涂的方式喷涂稀土陶瓷隔热涂层；最后采用空气喷枪进行封孔剂层喷涂，空气压力0.2～0.5MPa，喷涂距离200mm左右，喷涂角度60°～90°，出料量20g/min～30g/min，在产品上均匀喷涂一遍后，需静置5min～10min至涂层表面形成均匀连续封孔剂层后进行下一遍封孔剂喷涂，当封孔剂层厚度达到规定厚度时，将产品放置到烘箱内烘干，烘干温度50℃、时间不小于2小时，取出烘干后的产品室温下固化，时间不小于24h，涂层的局部剖面如图1所示。实施例1：将火焰筒表面用粒度0.42mm～0.85mm的砂子粗化，然后用等离子喷涂的方法在火焰筒内表面喷涂0.3mm厚的YSZ层(质量分数为7％，其余为ZrO2),在YSZ表面涂覆0.05mm厚的聚脲作为封孔剂层，聚脲涂料的配比为：端胺基聚醚55wt％，二乙基甲苯二胺45wt％；其中YSZ层与基体的结合强度≥40MPa，YSZ层与聚脲层的结合强度≥10MPa。该涂层经48小时盐雾试验、10天的湿热试验、28天的霉菌试验以及24小时水基防锈乳化切削液浸泡后，涂层外观质量完好。实施例2：将火焰筒表面用粒度0.42mm～0.85mm的砂子粗化，然后用等离子喷涂的方法在火焰筒内表面喷涂0.3mm厚的YSZ层(质量分数为7％，其余为ZrO2),在YSZ表面涂覆0.05mm厚的氟碳作为封孔剂层，氟碳涂料的配比为：聚氯乙烯树脂90wt％，异氰酸树脂10wt％，其中YSZ层与基体的结合强度≥40MPa，YSZ层与氟碳层的结合强度≥10MPa。该涂层经48小时盐雾试验、10天的湿热试验、28天的霉菌试验以及24小时水基防锈乳化切削液浸泡后，涂层外观质量完好。实施例3：将火焰筒表面用粒度0.42mm～0.85mm的砂子粗化，然后用等离子喷涂的方法在火焰筒内表面喷涂0.4mm厚的La2O3-MgO-Al2O3层,La2O3的含量为65wt％-75wt％，MgO的含量为5wt％-10wt％，余下为Al2O3。在La2O3-MgO-Al2O3层表面涂覆0.03mm厚的聚脲作为封孔剂层，聚脲涂料的配比为：端胺基聚醚55wt％，二乙基甲苯二胺45wt％；其中YSZ层与基体的结合强度≥40MPa，La2O3-MgO-Al2O3层与聚脲层的结合强度≥10MPa。该涂层经48小时盐雾试验、10天的湿热试验、28天的霉菌试验以及24小时水基防锈乳化切削液浸泡后，涂层外观质量完好。实施例4：将火焰筒表面用粒度0.42mm～0.85mm的砂子粗化，然后用等离子喷涂的方法在火焰筒内表面喷涂0.4mm厚的La2O3-MgO-Al2O3层,La2O3的含量为65wt％-75wt％，MgO的含量为5wt％-10wt％，余下为Al2O3。在La2O3-MgO-Al2O3层表面涂覆0.03mm厚的氟碳作为封孔剂层，氟碳涂料的配比为：聚氯乙烯树脂90wt％，异氰酸树脂10wt％，其中YSZ层与基体的结合强度≥40MPa，La2O3-MgO-Al2O3层与氟碳层的结合强度≥10MPa。该涂层经48小时盐雾试验、10天的湿热试验、28天的霉菌试验以及24小时水基防锈乳化切削液浸泡后，涂层外观质量完好。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法，其特征在于，该方法的制备步骤如下：步骤一：在需要喷涂隔热涂层的金属表面用喷砂的方法粗化，粗化的目的是去污、增加基体的粗糙度从而达到提高涂层结合强度的目的；步骤二：在金属表面用等离子喷涂的方式喷涂稀土陶瓷隔热涂层；步骤三：在稀土陶瓷隔热涂层表面涂覆封孔剂层，封孔剂层的厚度是0.03mm～0.1mm。

【技术特征摘要】
1.一种热端部件稀土陶瓷隔热涂层制备方法，其特征在于，该方法的制备步骤如下：步骤一：在需要喷涂隔热涂层的金属表面用喷砂的方法粗化，粗化的目的是去污、增加基体的粗糙度从而达到提高涂层结合强度的目的；步骤二：在金属表面用等离子喷涂的方式喷涂稀土陶瓷隔热涂层；步骤三：在稀土陶瓷隔热涂层表面涂覆封孔剂层，封孔剂层的厚度是0.03mm～0.1mm。2.根据权利要求1所述的稀土陶瓷隔热涂层制备方法，其特征在于，所述步骤一中喷砂的砂粒的粒度0.42mm～0.85mm。3.根据权利要求1所述的稀土陶瓷隔热涂层制备方法，其特征在于，所述步骤二中稀土陶瓷隔热涂层厚度0.2mm～0.6mm。4.根据权利要求1所述的稀土陶瓷隔热涂层制备方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张微，曹学强，骆家文，于志明，闫志超，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11