一种钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法技术

本发明专利技术涉及钛合金高温防护涂层技术领域，具体为一种钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法，其特征在于，制备步骤包括：工件除油后放入真空室并抽真空；开启脉冲电场；通入特定惰性气体，在脉冲电场激发下，形成惰性气体等离子体，活化钛合金工件表面；开启铝等离子体源，形成高密度低能Al等离子体，作用在钛合金工件表面上并形成TiAl、TiAl2、TiAl3相或其组合构成的铝化物涂层。本发明专利技术有效解决了传统热扩散渗铝工艺固有的工艺周期长和环境污染等难题，达到绿色和高效制造的目的，并解决传统热扩散渗铝工艺固有的涂层中有害元素掺杂难题，能制造出合金元素改性和微量活性元素改性的高性能复合铝化物涂层，显著提升工件涂层性能。层性能。层性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法


[0001]本专利技术涉及材料表面防护涂层
，特别提供了一种钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法。

技术介绍

[0002]钛合金具有密度小、比强度高、耐高温和耐腐蚀的优点是航空航天领域应用的重要金属材料。钛与氧的亲合势高，在高温下钛合金表面氧化生成的氧化钛生长极快，不具备保护性，严重影响钛合金的高温稳定性和使用寿命。目前，改善钛合金抗高温氧化性能的主要涂层方法有：渗铝，气相沉积和搪瓷涂层。其中，渗铝是普遍采用的方法。传统的渗铝工艺有固体粉末包埋渗铝、热浸渗铝、料浆渗铝和化学气相渗铝等。由于钛的高亲氧特性，钛合金表面天然存在钝化层，且固体粉末包埋渗铝期间钛合金极易进一步氧化，导致渗层可控性较差，且存在粉尘和产生有毒气体的危害，有孔零件清除渗剂困难等痼疾[参见文献：张新宇,刘译泽,秦家千,刘日平.一种锆钛基合金包埋渗铝层的制备方法[P].河北省：CN111647845B,2021
‑
04
‑
06.]。热浸渗铝同样存在渗层可控性差，表面粗糙，均匀性差，夹杂物多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法，其特征在于，制备步骤包括：一、工件除油后放入真空室并抽真空；二、开启脉冲电场；三、通入特定惰性气体，在脉冲电场激发下，形成惰性气体等离子体，活化钛合金工件表面；四、开启铝等离子体源，形成高密度低能Al等离子体，作用在钛合金工件表面上并形成TiAl、TiAl2、TiAl3相或其组合构成的铝化物涂层。2.根据权利要求1所述的钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法，其特征在于：所述的真空室及真空，真空度范围为1.0
×
10
‑
4Pa～9.5
×
10
‑
3Pa；真空室漏率范围为1.0
×
10
‑
5Pa/s～1.5
×
10
‑
4Pa/s；负载电容5pF～2nF。3.根据权利要求1所述的钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法，其特征在于：所述的脉冲电场的脉冲频率范围为5kHz～60kHz，电场电压范围
‑
200V～
‑
1000V，占空比为20％～50％。4.根据权利要求1所述的钛合金表面复合铝化物涂层绿色高效制备方法，其特征在于：所述惰性气体包括但不限于氩气、氦...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈明礼，王伟，朱圣龙，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：