一种多层结构钡长石环境屏障涂层及其用途和制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐高温耐腐蚀涂层，具体涉及一种多层结构钡长石环境屏障涂层及其用途和制备方法，以解决现有技术中存在的硅基非氧化物陶瓷的环境屏障涂层材料层间热膨胀系数不匹配，易引起贯穿裂纹、开裂和剥落现象，导致涂层失效、基体材料氧化的问题。该涂层包括粘结层、组合中间层和面层，粘结层为覆盖在基体表面的硅层，组合中间层包括覆盖在硅层上的莫来石层，以及覆盖在莫来石层上的莫来石和掺锶钡长石混合层，面层为覆盖在莫来石和掺锶钡长石混合层上的掺锶钡长石层；粘结层厚度为90

【技术实现步骤摘要】
一种多层结构钡长石环境屏障涂层及其用途和制备方法


[0001]本专利技术涉及一种耐高温耐腐蚀涂层，具体涉及一种多层结构钡长石环境屏障涂层及其用途和制备方法。

技术介绍

[0002]随着航空发动机向大推力、高效率、低油耗的趋势发展，航空发动机所服役的环境条件将更加苛刻。为了实现航空发动机在高推重比及高效能上的突破，必须提高发动机中燃气的温度，而燃气温度的提高势必造成高压涡轮热端部件表面温度的提高，同时也对航空发动机热端部件材料提出更加严峻的考验。
[0003]鉴于航空发动机热端服役于高温、水氧腐蚀环境，且需满足疲劳载荷、超长寿命要求等特点，对于传统高温合金的热端部件材料，常使用热障涂层(Thermal Barrier Coatings，TBCs)对其进行高温防护，而对于新一代热端部件材料——陶瓷基复合材料则采用环境屏障涂层(Environment Barrier Coatings，EBCs)，以保护其免受水蒸气、熔盐、火山灰及其他环境因素腐蚀。环境屏障涂层是一种重要的热喷涂功能涂层，其能够在高温结构材料和发动机恶劣环境(如腐蚀性介质、高速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层结构钡长石环境屏障涂层，其特征在于：包括粘结层、组合中间层和面层；所述粘结层为覆盖在基体表面的硅层；所述组合中间层包括覆盖在硅层上的莫来石层，以及覆盖在莫来石层上的莫来石和掺锶钡长石混合层；所述面层为覆盖在莫来石和掺锶钡长石混合层上的掺锶钡长石层；所述粘结层厚度为90
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120μm，组合中间层厚度为90
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140μm，面层厚度为120
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160μm，涂层总厚度≥300μm。2.根据权利要求1所述的多层结构钡长石环境屏障涂层，其特征在于：所述莫来石和掺锶钡长石混合层的材料为莫来石和掺锶钡长石混合粉末，其中莫来石与掺锶钡长石的质量比为1：1
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1.2。3.根据权利要求2所述的多层结构钡长石环境屏障涂层，其特征在于：所述莫来石和掺锶钡长石混合粉末中，莫来石与掺锶钡长石的质量比为1：1。4.根据权利要求1至3任一所述的多层结构钡长石环境屏障涂层，其特征在于：所述粘结层厚度为90
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100μm，组合中间层厚度为90
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110μm，面层厚度为120
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140μm，涂层总厚度为300
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350μm。5.一种权利要求1至4任一所述的多层结构钡长石环境屏障涂层的用途，其特征在于：所使用的基体材料为SiC基体、C/SiC复合材料基体或SiC/SiC复合材料基体。6.一种多层结构钡长石环境屏障涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备粘结层采用等离子喷涂方法，将硅粉粉末喷涂到基体材料上，形成硅层；喷涂时，等离子体气体总气量为150
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250lpm，其中N2占比为60
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80％，H2占比为10
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20％，Ar占比为10
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30％，且三种气体比例总和为100％；载气流量为4
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10slpm；喷涂距离为200
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250mm；送粉速率为30
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95g/min；2)制备组合中间层2.1)采用等离子喷涂方法，将莫来石粉末喷涂到硅层上，形成莫来石层；喷涂时，等离子体气体总气量为120
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200lpm，其中N2占比为60
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80％，H2占比为20
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40％，且两种气体比例总和为100％；载气流量为4
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10slpm；喷涂距离为90
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150mm；送粉速率为90
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155g/min；2.2)采用等离子喷涂方法，将莫来石和掺锶钡长石混合粉末喷涂到莫来石层上，形成莫来石和掺锶钡长石混合层；喷涂时，等离子体气体总气量为120
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200lpm，其中N2占比为60
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80％，H2占比为20
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40％，且两种气体比例总和为100％；载气流量为4
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【专利技术属性】
技术研发人员：张晰，张紫琦，刘典，李建章，成来飞，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：