一种离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法技术

技术编号:42616077 阅读:28 留言:0更新日期:2024-09-03 18:21
本发明专利技术涉及表面工程技术领域,具体涉及一种离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其包括步骤:将待处理的材料放置于真空室并抽真空、加热至预设温度;启动氧离子源,利用氧离子束轰击材料的表面;向真空室内通入设定氧分压的氧气,达到设定时间后,停止通入氧气,关闭离子源,停止加热,制备得到氧扩散阻挡层。该离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法的目的是抑制高温下氧元素向基体方向扩散,从而提高热障涂层寿命,解决了当前制备方法存在高温下长时间加热使基体和金属粘结层的元素发生互扩散而降低基体的力学性能及生产效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面工程,具体涉及一种离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法


技术介绍

1、热障涂层体系由金属粘结层和陶瓷表层组成,在使用过程中金属粘结层与陶瓷层之间会生成一层氧化铝,该氧化铝层可以很好地阻挡氧元素向基体方向扩散,起到抗氧化的作用。在制备热障涂层前,通常对金属粘结层表面进行预氧化处理,以在金属粘结层表面生成一层较薄的致密氧化铝层,预氧化处理可以提高热障涂层的寿命,该氧化铝层也被称为氧扩散阻挡层。

2、现有的金属粘结层预氧化技术主要是采用真空预氧化处理。即在真空环境下,将富含铝的材料加热至1050~1200℃,然后往真空室内通入氧气,材料表面的铝在高温下会与氧气发生化学反应,生成一层氧化铝层。现有技术通过控制加热温度、氧分压和热处理时间等工艺参数实现在材料表面生成氧化铝层,加热温度通常为1050~1200℃,加热时间为1~4小时。加热时间与加热温度密切相关,加热温度越低,需要加热的时间越长。

3、现有技术的主要问题是:制备温度高且制备时间长,高温下长时间加热使基体和金属粘结层的元素发生互扩散,这降低了基体的力学性能,也降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,抽真空后的真空度高于2×10-2Pa。

3.根据权利要求1所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,所述预设温度为1000~1200℃。

4.根据权利要求1所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,所述氧离子束的轰击面积大于所述材料的表面积。

5.根据权利要求1或4所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,所述氧离子束的引出电压为300~1000V。

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【技术特征摘要】

1.一种离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,抽真空后的真空度高于2×10-2pa。

3.根据权利要求1所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,所述预设温度为1000~1200℃。

4.根据权利要求1所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,所述氧离子束的轰击面积大于所述材料的表面积。

5.根据权利要求1或4所述的离子束辅助的氧扩散阻挡层的制备方法,其特征在于,所述氧离子束的引出电压为300~1000v。

6.根据权利要求1所述的离子束...

【专利技术属性】
技术研发人员:高巍崔向中姜春竹周国栋马江宁吕明达
申请(专利权)人:中国航空制造技术研究院
类型:发明
国别省市:

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