一种高断裂韧性、抗CMAS腐蚀及超高温烧结热障涂层材料及其制备和应用、热障涂层制造技术

本发明专利技术提供了一种高断裂韧性、抗CMAS腐蚀及超高温烧结热障涂层材料及其制备方法和应用，属于高温/超高温热障涂层技术领域。本发明专利技术采用不同稀土氧化物共掺杂ZrO2，通过稀土氧化物掺杂量调控其晶体缺陷浓度及晶格畸变程度，呈现为完全稳定化的立方萤石型晶体结构，因而室温～1600℃无相变；且具有高韧性、抗CMAS腐蚀及超高温烧结能力及长服役寿命的优势。蚀及超高温烧结能力及长服役寿命的优势。蚀及超高温烧结能力及长服役寿命的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种高断裂韧性、抗CMAS腐蚀及超高温烧结热障涂层材料及其制备和应用、热障涂层


[0001]本专利技术涉及高温/超高温热障涂层
，尤其涉及一种高断裂韧性、抗CMAS腐蚀及超高温烧结热障涂层材料及其制备方法和应用、热障涂层。

技术介绍

[0002]当前，先进型号航空发动机和燃气轮机的涡轮进口温度不断提高，对其高温热端部件表面热障涂层的使用温度和服役寿命提出了更加严苛且强劲的研制需求。长期以来，发展可替代传统YSZ的新材料，是实现热障涂层在1300～1600℃使用温度长寿命服役的必由之路。二十多年来，大量新型高温热障涂层材料如烧绿石型稀土锆酸盐、萤石型稀土铈酸盐、钙钛矿结构稀土锆酸盐、磁铅石结构稀土六铝酸盐以及稀土钽酸盐、铌酸盐等具有更高相稳定性的新材料层出不穷，围绕传统YSZ材料的多组元掺杂改性研究也风起云涌。然而，热障涂层异常严苛的高温服役环境使得这些新材料在使用过程中都面临各种各样的热机械性能缺陷，导致热循环寿命难以满足新一代先进型号航空发动机和燃气轮机的研制需求。其中，如何使得高温/超高温热障涂层新材料不但具有与金属基底匹配的热膨胀系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热障涂层材料，其特征在于，化学组成为ZrO2；xY2O3；y(A
n
B1‑
n
)2O3，其中，A和B独立为Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的任意一种；x＝6～10wt.％，y＝30～42wt.％，0＜n≤1，x和y代表对应化合物占所述热障涂层材料总质量的质量百分含量。2.根据权利要求1所述的热障涂层材料，其特征在于，所述x＝7.5～9wt.％，y＝30～42wt.％，n＝0.5～1.0。3.权利要求1或2所述热障涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述热障涂层材料对应的金属氧化物原料分别进行第一煅烧后，得到对应的金属氧化物粉；将所述对应的金属氧化物粉混合球磨后，进行第二煅烧，得到热障涂层材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧的温度为600～1000℃，时间≥1h；所述第二煅烧的温度为1450～1600℃，时间≥6h。5.权利要求1或2所述热障涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述热障涂层材料对应的金属源混合溶液与沉淀剂混合，在pH值≥12的条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显程，陈小龙，田浩亮，石俊秒，田富强，孙彬涵，涂善东，
申请(专利权)人：暨南大学中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：