【技术实现步骤摘要】
一种长寿命热障涂层材料及其制备工艺、以及一种热障涂层系统及其制备工艺
[0001]本专利技术属于热障涂层材料领域,更具体的涉及一种长寿命热障涂层材料及其制备工艺、以及一种热障涂层系统及其制备工艺。
技术介绍
[0002]航空燃气涡轮发动机是人类实现飞行梦想的源动力,被誉为“工业皇冠上的一颗明珠”。随着航天航空工业的迅速发展,高推重比和流量比成为了航空发动机的发展趋势。推重比和流量比越高,工作温度也越高,从而可提高发动机的效率和性能。当推重比为10时,涡轮进口温度为1600℃~1700℃;当推重比为15时,涡轮进口温度可达到1800℃~1900℃,而未来发动机推重比达到20时,涡轮进口温度将远远超过2000℃。为了提高燃气涡轮叶片和发动机的抗高温性能,早在20世纪50年代美国NASA
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Lewis研究中心就提出了“热障涂层”这一概念,并于70年代在燃气涡轮发动机上试验成功。
[0003]热障涂层(TBCs)是一种多层结构系统,它沉积在耐高温金属或超合金的表面,热障涂层对于基底材料起到隔热作用,降低基底 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种长寿命热障涂层材料,其特征在于,所述长寿命热障涂层材料为二元稀土共掺杂氧化锆,其化学组成为xYb2O3‑
yY2O3‑
ZrO2,其中x+y≤6mol.%,x≥3mol.%,所述长寿命热障涂层材料呈现单一四方相氧化锆。2.一种根据权利要求1所述的长寿命热障涂层材料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:A1:按一定的摩尔比分别称量Yb2O3、Y2O3、ZrOCl2·
8H2O,然后将Yb2O3和Y2O3溶于稀盐酸中,ZrOCl2·
8H2O溶于去离子水中,混合制成混合溶液,然后加入聚乙二醇进行分散,磁力搅拌1~2小时得到澄清透明的溶液,得到前驱溶液;A2:将步骤A1所得前驱溶液逐滴加入到氨水溶液中,并保持pH=10.0~11.0,以充分形成沉淀,在原液中陈化24~28小时后,获得沉淀物,然后依次用去离子水洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次;A3:将步骤A2所得沉淀物在1100~1300℃空气气氛中煅烧6~8小时后,冷却至室温,即可获得一种二元稀土共掺杂氧化锆的长寿命热障涂层材料。3.根据权利要求2所述的制备工艺,其特征在于,步骤A1中,所述Yb2O3、Y2O3、ZrOCl2·
8H2O的纯度为99.99%以上。4.根据权利要求2所述的制备工艺,其特征在于,步骤A3中,将步骤A2所得沉淀物在1100~1200℃空气气氛中煅烧6~7小时。5.一种热障涂层系统的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:B1:提供一种根据权利要求1所述的长寿命热障涂层材料;B2:将所述长寿命热障涂层材料进行喷雾造粒,干燥处理,制成粒径为15~60μm的高流动性粉末作为陶瓷层粉末;B3:提供一种镍基合金基体,在所述镍基合金基体上喷涂NiCrA...
【专利技术属性】
技术研发人员:王卫泽,方焕杰,杨挺,黄继波,叶东东,张显程,轩福贞,涂善东,
申请(专利权)人:华东理工大学,
类型:发明
国别省市:
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