一种利用皮秒激光制备热障涂层疏离CMAS表面的方法技术

本发明专利技术涉及热障涂层防护技术领域，具体而言是指一种利用皮秒激光制备具有微纳米结构的热障涂层疏离CMAS表面的方法。本发明专利技术方法利用皮秒激光在热障涂层表面制备微纳米结构，不用改变热障涂层的材料也不用改变传统热障涂层的三层结构，因此不会对涂层的热物理性能与使用性能造成任何影响。在热障涂层保持原有性能的基础上，表面微纳米结构有助于降低CMAS与涂层之间的表面接触面积，减小粘附力，显著提高熔融CMAS在热障涂层表面的接触角，以便于CMAS滚动离开涂层，因而使涂层从物理上隔绝了CMAS，大幅度提高热障涂层的抗CMAS腐蚀性能。

A method of preparing thermal barrier coating by picosecond laser to separate CMAS surface

【技术实现步骤摘要】
一种利用皮秒激光制备热障涂层疏离CMAS表面的方法
本专利技术涉及热障涂层防护
，具体而言是指一种利用皮秒激光制备具有微纳米结构的热障涂层疏离CMAS表面的方法。
技术介绍
近年来我国航空航天技术得到了飞速的发展，增加涡轮进口温度是提高发动机推力的一个重要手段。发动机的推重比每提高10％，则需要涡轮进口的温度提高100℃。航空发动机的涡轮叶片材料通常采用的是高温合金，然而高温合金的使用温度比较有限，传统的镍基高温合金最高只能承受一千多摄氏度的高温。因此在如此高的高温和高应力的复杂环境条件下，仅依靠冷却技术和研发新的高温合金以及改进叶片的制作工艺，很难进一步提高材料安全工作所必须的高温强度和抗高温氧化性能。使用诸如热障涂层来改善这些部件的性能，是最常见的热防护技术。目前应用最广泛的热障涂层材料是6～8wt％氧化钇部分稳定的氧化锆，简称8YSZ。随着大气污染的不断增加，雾霾、沙尘天气频繁发生，此外火山活动的不断加剧，导致空气中的悬浮颗粒浓度越来越高，空气中的悬浮颗粒物的主要成分为CaO-MgO-Al2O3-SiO2，简称CMAS。CM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用皮秒激光制备具有微纳米结构的热障涂层疏离CMAS表面的方法，其特征在于，采用皮秒激光对洁净后的热障涂层表面进行加工，皮秒激光的重复频率为500KHZ，波长1064nm，脉宽10ps；平均功率为9.5～44.3W，扫描次数为2～8，扫描速度为50～750mm/s，扫描间距为35～50μm；皮秒激光加工路径采用正十字交叉型，加工后表面织构为微米级的沟槽阵列，并且微米级的沟槽阵列上具有丰富的纳米结构，有助于降低CMAS与涂层之间的表面接触面积，减小粘附力，显著提高熔融CMAS在热障涂层表面的接触角，以便于CMAS滚动离开涂层，从而有效疏离CMAS，提高热障涂层的抗CMAS腐蚀性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用皮秒激光制备具有微纳米结构的热障涂层疏离CMAS表面的方法，其特征在于，采用皮秒激光对洁净后的热障涂层表面进行加工，皮秒激光的重复频率为500KHZ，波长1064nm，脉宽10ps；平均功率为9.5～44.3W，扫描次数为2～8，扫描速度为50～750mm/s，扫描间距为35～50μm；皮秒激光加工路径采用正十字交叉型，加工后表面织构为微米级的沟槽阵列，并且微米级的沟槽阵列上具有丰富的纳米结构，有助于降低CMAS与涂层之间的表面接触面积，减小粘附力，显著提高熔融CMAS在热障涂层表面的接触角，以便于CMAS滚动离开涂层，从而有效疏离CMAS，提高热障涂层的抗CMAS腐蚀性能。


2.如权利要求1所述的一种利用皮秒激光制备具有微纳米结构的热障涂层疏离CMAS表面的方法，其特征在于，所述热障涂层为8YSZ热障涂层。


3.如权利要求2所述的一种利用皮秒激光制备具有微纳米结构的热障涂层疏离CMAS表面的方法，其特征在于，所述8YSZ热障涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅文文，花银群，李志宝，李瑞涛，蔡杰，金涛，豆海军，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32