一种热障涂层无裂纹上釉的方法及应用技术

技术编号:43301129 阅读:49 留言:0更新日期:2024-11-12 16:17
本发明专利技术提供一种热障涂层无裂纹上釉的方法及应用。所述方法包括采用波长在紫外光波段的准分子激光对热障涂层的陶瓷层进行激光上釉,以在所述热障涂层的陶瓷层表面形成上釉层。采用该方法获得的釉层表面无裂纹,内部无横向裂纹,可以有效提高热障涂层的抗CMAS腐蚀和抗高温氧气侵蚀能力,从而解决热障涂层在高温服役过程中由于氧气和外部介质腐蚀导致的剥落和失效,延长涂覆陶瓷涂层的叶片在高温环境中的服役寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光表面改性,具体涉及一种热障涂层无裂纹上釉的方法及应用


技术介绍

1、随着大推力、高推重比性能要求的提高,两机热端部件的承温已经超过了基底高温合金的使用极限,因此在金属叶片表面涂覆陶瓷热障涂层是提高涡轮叶片承温能力的关键技术之一。大气等离子喷涂制备的热障涂层存在大量孔隙、微裂纹且表面粗糙。孔隙能够为涂层提供有效的热防护,但同时在叶片服役环境中,存在热震温差应力失配、高温氧化、高温腐蚀、燃气/碳硫灰附着因素导致的热障涂层的失效。例如,等离子喷涂的热障涂层粗糙的表面容易粘附大气中的灰尘(灰尘的主要成分为钙/镁/铝/硅的氧化物的混合物,即cmas),同时,涂层中的孔隙成为cmas和氧气的腐蚀通道,以及高温下热生长氧化物产生的体积膨胀,造成涂层的剥落失效,从而降低涂层的服役寿命。

2、对热障涂层进行后处理是提高叶片服役寿命的方法之一,后处理包括涂层的真空热处理、热等静压处理和激光表面改性。其中,激光上釉技术是用高能聚焦激光束无接触熔化材料表面,然后通过表层的快速凝固以消除缺陷,实现表面致密层的目标。通过激光上釉技术可以在陶瓷材料表面形本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热障涂层无裂纹上釉的方法,其特征在于,包括:采用准分子激光照射热障涂层的陶瓷层的表面,以在所述陶瓷层表面形成上釉层;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述准分子激光的波长为157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351 nm或者353 nm;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述准分子激光的波长为248 nm。

4.一种陶瓷材料的表面处理方法,其特征在于,包括:采用准分子激光照射陶瓷材料的表面,以在所述陶瓷材料表面形成上釉层;

5.根据权利要求4所述的陶瓷材料的表面处理方法,其特征在于:所述准分子...

【技术特征摘要】

1.一种热障涂层无裂纹上釉的方法,其特征在于,包括:采用准分子激光照射热障涂层的陶瓷层的表面,以在所述陶瓷层表面形成上釉层;

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述准分子激光的波长为157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351 nm或者353 nm;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述准分子激光的波长为248 nm。

4.一种陶瓷材料的表面处理方法,其特征在于,包括:采用准分子激光照射陶瓷材料的表面,以在所述陶瓷材料表面形成上釉层;

5.根据权利要求4所述的陶瓷材料的表面处理方法,其特征在于:所述准分子激光的波长为157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351 nm或者353 nm;

6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁江淮刘铸刘玉项郑凡张咪娜李琳
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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