一种高熵氧化物扩散障薄膜及其制备工艺和应用制造技术

本发明专利技术公开了高熵氧化物扩散障薄膜及其制备工艺和应用，涉及涂层制备技术领域。该高熵氧化物扩散障薄膜应用在NiW或NiRe合金与NiCr或NiCrAl涂层之间，采用磁控溅射的方式进行制备，其中薄膜包含的元素为Ni、Co、Cr、Y、Ta或Re和O。在高真空热处理的过程中，利用高熵扩散障薄膜的缓慢扩散作用，能够有效缓解基体与涂层之间的元素互扩散，同时减少基体中有害相析出。该高熵氧化物扩散障薄膜可以应用在航空发动机或燃气轮机领域，为提升部件服役寿命提供理论和技术支持。供理论和技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种高熵氧化物扩散障薄膜及其制备工艺和应用


[0001]本专利技术涉及涂层制备
，且特别涉及阻扩散高熵氧化物涂层材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]飞机、舰船用燃气涡轮发动机热端零部件如涡轮叶片等均采用Ni基或Co基高温合金制造，为了提升发动机工作效率，需要进一步提高发动机的涡轮进口温度，从而需要涡轮叶片材料的承温能力也进一步得到提升。为了提高高温合金零部件的使役效能，需要在高温合金表面制备高温防护涂层以提供抗氧化腐蚀防护。但是在服役过程中涂层与基体之间会因为组织成分的不同而发生元素互扩散，这将会导致基体中形成金属间化合物相及拓扑密排相，严重影响体系高温力学性能。因此，如何解决涂层与基体中间的元素互扩散问题得到了广泛关注。
[0003]为了缓解涂层与基体之间的元素互扩散问题，部分研究者选择在涂层与基体之间施加陶瓷及金属扩散障，这种方式可以有效缓解元素互扩散问题。根据菲克第一定律，涂层与基体中元素在陶瓷扩散障中扩散系数为零，因此陶瓷扩散障能够在服役过程中对元素互扩散起到较好的抑制作用。
[0004]但在，在长期服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熵氧化物扩散障薄膜，其特征在于，所述高熵氧化物扩散障薄膜的元素包括Co、Cr、Ni、Ta和O，原子百分比分别为Co 10％
‑
15％、Cr 10％
‑
15％、Ni 20％
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25％、Y 0
‑
2％、Ta或Re 10％
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15％、和O 40％
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50％。2.根据权利要求1中的高熵氧化物扩散障薄膜，其特征在于，所述高熵氧化物扩散障薄膜的厚度为1
‑
6μm。3.权利要求1或2所述高熵氧化物扩散障薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将Co、Cr、Ni、Y制备成CoCrNi或CoCrNiY0.1靶材；将Ni和Ta或Re制备成NiTa或NiRe靶材；(2)采用多靶磁控溅射的方式在基体面形成所述高熵氧化物扩散障薄膜。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述CoCrNi、CoCrNiY0.1、NiTa、NiRe靶材是通过粉末冶金的方式进行制备。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，采用多靶磁控溅射的方式形成所述高熵氧化物扩散障薄膜时，是在衬底真空度小于3
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‑3Pa、基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贺，秦海宁，张伟强，张丽，李岩，范俊宏，谷旭龙，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：