一种柱状结构热障涂层陶瓷层及其制备方法技术

本发明专利技术属于热障涂层制备与改性技术领域，具体公开了一种柱状结构热障涂层陶瓷层及其制备方法；本发明专利技术在热障涂层基体上喷涂预热处理后的陶瓷层粉末，形成陶瓷层，对陶瓷层表面通过激光器进行表面改性，得到的结构致密的重熔层，并且在重熔层上方形成羽毛状柱状结构，通过喷涂加激光改性的方法在陶瓷层上方形成羽毛状柱状结构，较现有的通过喷涂在陶瓷层上方形成羽毛状柱状结构工艺简单，制作方便，且通过简易设备得到高成本昂贵设备制得的组织结构，成本降低；制备出的热障涂层陶瓷层为层状致密柱状结构，使得原始陶瓷层粗糙疏松表面变得致密、光滑，改性后的陶瓷层表面粗糙度降低，涂层表面的接触面积减小，使用寿命提高。使用寿命提高。使用寿命提高。

【技术实现步骤摘要】
一种柱状结构热障涂层陶瓷层及其制备方法


[0001]本专利技术属于热障涂层制备与改性
，具体涉及一种柱状结构热障涂层陶瓷层及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了解决航空发动机工作中的高温部件在工作时会出现的腐蚀、高温氧化等问题，热障涂层被提出，其结构由高温合金基体、粘结层(Bond
‑
Coat，BC)、陶瓷隔热层(Top
‑
Coat，TC)构成。热障涂层由于优异的隔热及高温防护性被广泛应用于航空发动机叶片等高温热端部件。
[0003]陶瓷层可以降低基体实际服役温度，有耐高温、低热导率等性能，延长金属部件寿命。粘结层可改善陶瓷层与合金基体间的物理学相容性，MCrAlY(M＝Co,Ni,Fe)系合金作为粘结层主要材料。现有的制备陶瓷层材料的方法包括大气等离子喷涂技术、物理气相沉积技术和等离子物理气相沉积技术。大气等离子喷涂技术的加热温度高(>10000K)、沉积效率高、成本低且操作简单、对喷涂材料要求低等，但缺点为抗热震能力低，表面粗糙度高等；物理气相沉积技术制备的涂层微观结构为柱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱状结构热障涂层陶瓷层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将GZO陶瓷层粉末进行预热处理，采用等离子喷涂设备在热障涂层基体上喷涂预热处理后的GZO陶瓷层粉末，获得GZO陶瓷层；S2：控制激光器沿预定轨迹扫描GZO陶瓷层表面，对GZO陶瓷层通过激光器进行表面改性，在GZO陶瓷层表面形成一层重熔层，并在重熔层上方自然形成羽毛状柱状结构，获得柱状结构热障涂层陶瓷层。2.根据权利要求1所述的一种柱状结构热障涂层陶瓷层的制备方法，其特征在于，所述激光器为波长为1064nm的Nd：YAG激光器。3.根据权利要求1所述的一种柱状结构热障涂层陶瓷层的制备方法，其特征在于，所述羽毛状柱状结构的厚度为10μm。4.根据权利要求1所述的一种柱状结构热障涂层陶瓷层的制备方法，其特征在于，所述热障涂层基体采用Al2O3。5.根据权利要求1所述的一种柱状结构热障涂层陶瓷层的制备方法，其特征在于，所述等离子喷涂设备的喷砂参数为压力2.5～2.7Pa，角度70～75
°
。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：成波，白易博，张馨，楚倩倩，张辛健，何东青，翟海民，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：