一种超高温EB-PVD热障涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超高温EB‑PVD热障涂层的制备方法，所述方法以纳米Sm<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉体、纳米Eu<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉体、纳米Tb<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉体、纳米Dy<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉体、纳米Lu<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;粉体和纳米ZrO<subgt;2</subgt;粉体五种稀土氧化物与氧化锆先通过喷雾造粒获得靶材原料粉体；经过筛分获得不同粒径配比球型粉体，利用冷等静压制作靶材生胚，随后烧结生胚靶材；利用EB‑PVD技术在涂有粘结层的样品表面沉积高熵锆酸盐陶瓷涂层。本发明专利技术制备的涂层具有较好的高温相稳定性、与基体材料更匹配的热膨胀系数和极低的高温热导率，尤其是在1700℃高温服役条件下物相、结构和成分的稳定性良好，可取代当前使用的单一体系EB‑PVD材料，提高现有热障涂层的高温稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高温热防护涂层领域，涉及一种超高温eb-pvd热障涂层(thermalbarrier coating,tbc)的制备方法。

技术介绍

1、热障涂层作为常用的热防护技术，为金属基底提供隔热保护，使其免受高温气体的影响。热障涂层主要通过大气等离子喷涂(aps)、电子束物理气相沉积(eb-pvd)等方法，将陶瓷材料沉积在合金基体表面(主要是高温合金)，不同的沉积方法则会产生不同结构的热障涂层，进而影响其性能。为增大基体与陶瓷面层之间的匹配度，减小使用过程中的热膨胀，通常需加入一层金属粘结层材料。用于形成热障涂层的材料包括作为粘结层的材料nicocraly、nicraly、nial等，以及作为面层材料的氧化钇稳定氧化锆陶瓷(ysz)、氧化铝和其他高级陶瓷原料。涂层制备按照材料状态的不同，可以分为气态过程、溶液状态过程、熔融或半熔融状态过程以及固态过程。气态过程对应的工艺主要有物理气相沉积(physicalvapour dep-osition，pvd)、化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)。近年来，eb-pvd技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超高温EB-PVD热障涂层的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的超高温EB-PVD热障涂层的制备方法，其特征在于所述纳米Sm2O3粉体、纳米Eu2O3粉体、纳米Tb2O3粉体、纳米Dy2O3粉体、纳米Lu2O3粉体和纳米ZrO2粉体的粒径均为5～90nm；所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或多种；所述粘结剂为阿拉伯树胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、硅酸乙酯中的一种；所述氧化锆磨球的直径为2～10mm，氧化锆磨球的用量为纳米粉体总质量的1～5倍，球磨的总时间为6～24h，转数为300～...

【技术特征摘要】

1.一种超高温eb-pvd热障涂层的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的超高温eb-pvd热障涂层的制备方法，其特征在于所述纳米sm2o3粉体、纳米eu2o3粉体、纳米tb2o3粉体、纳米dy2o3粉体、纳米lu2o3粉体和纳米zro2粉体的粒径均为5～90nm；所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一种或多种；所述粘结剂为阿拉伯树胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、硅酸乙酯中的一种；所述氧化锆磨球的直径为2～10mm，氧化锆磨球的用量为纳米粉体总质量的1～5倍，球磨的总时间为6～24h，转数为300～1000转/分钟。

3.根据权利要求1所述的超高温eb-pvd热障涂层的制备方法，其特征在于喷雾造粒的参数如下：进风温度设定为200～250℃，出风温度设定为100～130℃，蠕动泵速率设定为30～45r/min，通针速率设定为10～15t/min。

4.根据权利要求1所述的超高温eb-pvd热障涂层的制备方法，其特征在于所述压制过程中，压力控制在150～250mpa，保压时间控制在120～300s。

5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓东，韩旭，王铀，孟祥龙，唐莎巍，邓路炜，李国强，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：