一种高温钛合金热障涂层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高温钛合金热障涂层材料，涉及表面涂层技术领域，包括钛合金基体、粘结层和面层，其中，粘结层设于钛合金基体上，面层设于粘结层上；钛合金基体为IMI834合金，粘结层的化学成分为Ti48Al2Cr2Nb；面层的化学成分为8YSZ。本发明专利技术还公开了高温钛合金热障涂层材料的制备方法为：首先通过超音速火焰喷涂工艺将Ti48Al2Cr2Nb粉末喷涂到钛合金基体上，制备出粘结层；然后再通过超音速火焰或大气等离子体喷涂工艺将8YSZ粉末喷涂到粘结层上，制备出面层；最后对涂层样品进行高温热处理。本发明专利技术制备的高温钛合金热障涂层材料在航空航天领域高温热端部件的应用具有重大经济和社会价值。

A High Temperature Titanium Alloy Thermal Barrier Coating Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高温钛合金热障涂层材料及其制备方法
本专利技术涉及表面涂层
，尤其涉及一种高温钛合金热障涂层材料及其制备方法。
技术介绍
高温钛合金具有轻质高强度等优点，其在航空航天发动机上具有重要应用前景。近年来，随着航天航空工业的快速发展，需要具有更快的飞行速度和更长的飞行距离的新一代高性能飞行器，这对结构材料的轻量化以及耐高温性能提出了更高的要求。高温钛合金的使用温度从最初的400℃到现在600℃，和可供在600～700℃之间使用的短时高温钛合金，但是随着温度的上升，钛合金的高温蠕变和高温抗氧化性能会显著下降，这已经成为制约钛合金向更高温度应用发展的瓶颈。表面涂层技术在钛合金基体上的应用可以将涂层与基体的不同优良特性相结合，提升体系的整体性能。大量研究结果显示，钛合金表面涂层在实验室条件下提升了基体表面的抗氧化能力和近表面稳定性。然而，高温暴露下涂层后的钛合金力学性能仍然会由于脆性相的析出而受到影响。对表面和近表面区域的防护还不能足够可靠地拓展钛合金的高温应用领域，现有涂层材料仍然无法满足钛合金在高温服役环境下的性能需求。Ti-Al金属间化合物由于具有低密度、高强度以及良好的高温抗蠕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温钛合金热障涂层材料，其特征在于，包括钛合金基体、粘结层和面层，其中，所述粘结层设于所述钛合金基体上，所述面层设于所述粘结层上；所述钛合金基体为IMI834合金，所述粘结层的化学成分为Ti48Al2Cr2Nb，所述面层的化学成分为8YSZ。

【技术特征摘要】
1.一种高温钛合金热障涂层材料，其特征在于，包括钛合金基体、粘结层和面层，其中，所述粘结层设于所述钛合金基体上，所述面层设于所述粘结层上；所述钛合金基体为IMI834合金，所述粘结层的化学成分为Ti48Al2Cr2Nb，所述面层的化学成分为8YSZ。2.如权利要求1所述的高温钛合金热障涂层材料，其特征在于，所述粘结层厚度在20～150μm之间，所述面层厚度在50～200μm之间。3.如权利要求1所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将所述钛合金基体切割成片状样品，然后利用砂纸将所述片状样品的待涂层面进行打磨，直至所述片状样品的表面光洁；步骤2、通过超音速火焰喷涂工艺，将钛铝合金粉末均匀沉积在所述钛合金基体表面作为所述粘结层；步骤3、通过超音速火焰或者大气等离子体喷涂工艺，将8YSZ粉末均匀沉积在所述粘结层表面作为所述面层；步骤4、将涂层样品放入真空炉中进行真空热处理，得到所述高温钛合金热障涂层材料。4.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述钛合金基体为所述IMI834合金。5.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述钛铝合金粉末的化学成分为所述Ti48Al2Cr2Nb，表面形貌为球形，粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁加淼，张震，李鹏，刘静，王俊，
申请(专利权)人：上海交通大学，上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31