一种稀土改性氧化锆多层热障涂层及其制备方法技术

技术编号:41136494 阅读:18 留言:0更新日期:2024-04-30 18:08
本发明专利技术提供一种稀土改性氧化锆多层热障涂层及其制备方法,涉及热障涂层制备技术领域。所述涂层由三层组成,由内向外依次为NiCoCrAlY合金粘接层、YSZ陶瓷中间层、YbGdYSZ陶瓷面层;其中YSZ陶瓷中间层与YbGdYSZ陶瓷面层均为双陶瓷层涂层,YSZ陶瓷中间层与YbGdYSZ陶瓷面层自外向内依次为低孔隙、高孔隙、高空隙、低孔隙分布。所述制备方法包括:采用热喷涂技术,在高温合金基体表面依次制备NiCoCrAlY合金粘接层、YSZ陶瓷中间层、YbGdYSZ陶瓷面层多层涂层,得到的热障涂层表现出优异的结合性能、隔热性能与抗热冲蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热障涂层制备,具体为一种稀土改性氧化锆多层热障涂层及其制备方法


技术介绍

1、随着航空、航天及民用技术的发展,发动机的热端部件使用温度要求越来越高,已达到目前使用高温合金的极限状况。以燃料轮机的受热部件如喷嘴、叶片、燃烧室为例,它们处于高温氧化和高温气流冲蚀等恶劣环境中,承受温度高达1100℃,已超过了高温镍合金使用的极限温度(1075℃)。热障涂层(thermal barrier coatings)是一种陶瓷涂层,沉积在高温合金的表面,可起到隔热、降低基底温度,抗氧化、防腐蚀的作用,使得用其制成的器件,如发动机涡轮叶片,能在高温下运行,并延长热端部件的使用寿命。

2、传统热障涂层由8ysz(8%氧化钇稳定氧化锆)制备而成,随着航空工业的发展,涡轮发动机的推重比越来越高,涡轮前进口温度也越来越高,氧化锆基材料在1100~1200℃之间会发生相转变,而材料一旦发生相变,其晶体结构和性质会发生变化,在1200℃以下使用时,氧化锆基材料具有比较良好的性质,但是随着温度超过1200℃并继续升高,氧化锆基材料的寿命会呈指数级下降,所以要想本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种稀土改性氧化锆多层热障涂层,其特征在于,所述涂层由三层组成,由内向外依次为合金粘接层、陶瓷中间层、陶瓷面层;

2.根据权利要求1所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层,其特征在于,所述合金基体为GH4169、GH5188、GH2747任意一种。

3.一种稀土改性氧化锆多层热障涂层的制备方法,用于制备权利要求1或2所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层的制备方法,其特征在于,所述喷涂方式为超音速火焰喷涂、大气等离子喷涂、低压等离子喷涂、电子束物理气相沉积、...

【技术特征摘要】

1.一种稀土改性氧化锆多层热障涂层,其特征在于,所述涂层由三层组成,由内向外依次为合金粘接层、陶瓷中间层、陶瓷面层;

2.根据权利要求1所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层,其特征在于,所述合金基体为gh4169、gh5188、gh2747任意一种。

3.一种稀土改性氧化锆多层热障涂层的制备方法,用于制备权利要求1或2所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层的制备方法,其特征在于,所述喷涂方式为超音速火焰喷涂、大气等离子喷涂、低压等离子喷涂、电子束物理气相沉积、磁控溅射、离子镀中的一种或几种组合。

5.根据权利要求3或4所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层的制备方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)的超音速火焰喷涂制备nicocraly粘接层的喷涂工艺参数为:喷涂距离300~420mm,喷枪移动速度5~20mm/s,煤油流量为15~30l/h,氧气流量为600~950l/min,喷层厚度为50-100μm。

7.根据权利要求5所述的一种稀土改性氧化锆多层热障涂层的制备方法,其特征在于,所述ysz层内侧低...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭文雅李钢段小瑶陈芝来付晟成丁南赵宇李奎
申请(专利权)人:中国航发湖南动力机械研究所
类型:发明
国别省市:

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