镍基合金表面NiCrAlY/NiCrAlY-YSZ/YSZ热障涂层及其制备方法技术

技术编号:21881805 阅读:48 留言:0更新日期:2019-08-17 11:06
本发明专利技术公开了一种镍基合金表面NiCrAlY/NiCrAlY‑YSZ/YSZ热障涂层,包括依次沉积在镍基合金表面的NiCrAlY金属涂层、YSZ陶瓷涂层以及位于NiCrAlY金属涂层和YSZ陶瓷涂层之间的NiCrAlY‑YSZ金属陶瓷复合涂层;本发明专利技术公开了一种热障涂层的制备方法,采用电子束物理气相沉积法在镍基合金表面依次沉积NiCrAlY层、NiCrAlY‑YSZ‑层和YSZ层。本发明专利技术的NiCrAlY‑YSZ金属陶瓷复合涂层热膨胀系数介于NiCrAlY金属涂层和YSZ陶瓷涂层之间,缓解了两者间的热不匹配性,提高了热障涂层的抗热震性能;本发明专利技术的工艺简单,可重复性好,易于操作。

NiCrAlY/NiCrAlY-YSZ/YSZ Thermal Barrier Coating on Nickel-based Alloy Surface and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
镍基合金表面NiCrAlY/NiCrAlY-YSZ/YSZ热障涂层及其制备方法
本专利技术属于表面材料
,具体涉及一种镍基合金表面NiCrAlY/NiCrAlY-YSZ/YSZ热障涂层及其制备方法。
技术介绍
热障涂层是将高耐温、低导热的陶瓷材料涂覆在合金表面以提高合金的抗高温氧化腐蚀能力、降低表面工作温度的一种热防护技术,被认为是航空发动机涡轮叶片制备的三大关键技术之一。但由于金属与陶瓷的热匹配性较差,导致热障涂层在频繁经受冷热循环过程中,容易发生涂层开裂、剥离等形式的失效。为提高热障涂层中金属与陶瓷之间的热匹配性,哈尔滨工程大学Wang等人研究了掺杂YSZ纤维和SiC晶须对热障涂层抗热震性和抗冲蚀性能的影响,结果发现,纤维、晶须掺杂改性涂层的抗热震性能提高58.8%,冲蚀速率下降61.0%。(汪倡.掺杂改性复合热障涂层组织与性能研究[D].哈尔滨工程大学,2018)。Wei等人通过Nd2O3和Yb2O3共掺杂改性YSZ涂层,掺杂改性后陶瓷层由柱状晶结构转变为树枝状结构,降低涂层传热系数,有利于于涂层的使用寿命的提高(魏秋利,郭洪波,宫声凯.电子束物理气相沉积Nd2O3和Yb本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.镍基合金表面NiCrAlY/NiCrAlY‑YSZ/YSZ热障涂层,其特征在于,包括依次沉积在镍基合金表面的NiCrAlY金属涂层、YSZ陶瓷涂层以及位于NiCrAlY金属涂层和YSZ陶瓷涂层之间的NiCrAlY‑YSZ金属陶瓷复合涂层。

【技术特征摘要】
1.镍基合金表面NiCrAlY/NiCrAlY-YSZ/YSZ热障涂层,其特征在于,包括依次沉积在镍基合金表面的NiCrAlY金属涂层、YSZ陶瓷涂层以及位于NiCrAlY金属涂层和YSZ陶瓷涂层之间的NiCrAlY-YSZ金属陶瓷复合涂层。2.一种制备如权利要求1所述的镍基合金表面NiCrAlY/NiCrAlY-YSZ/YSZ热障涂层的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、对镍基合金进行逐级打磨,然后进行超声波清洗;步骤二、采用电子束物理气相沉积法在步骤一中经超声波清洗后的镍基合金的表面上沉积NiCrAlY金属涂层;步骤三、采用电子束物理气相沉积法在步骤二中沉积的NiCrAlY金属涂层的表面上沉积NiCrAlY-YSZ-金属陶瓷复合涂层;步骤四、采用电子束物理气相沉积法在步骤三中沉积的NiCrAlY-YSZ-金属陶瓷复合涂层的表面上沉积YSZ陶瓷涂层,从而在镍基合金表面形成NiCrAlY/NiCrAlY-YSZ/YSZ热障涂层。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤一中依次采用80#、200#、400#、600#、800#和1000#的水磨砂纸对镍基合金进行逐级打磨,所述超声波清洗采用的清洗剂为丙酮,超声波清洗的时间为10min~30min。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘林涛李争显王彦峰何飞吕海兵
申请(专利权)人:西北有色金属研究院
类型:发明
国别省市:陕西,61

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