一种复合环境障涂层及其制备方法和应用技术

技术编号:46582034 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-10 21:21
本发明专利技术公开了一种复合环境障涂层及其制备方法和应用,涉及高温防护涂层技术领域。复合环境障涂层包括粘结层、阻挡层和陶瓷层,粘结层包括摩尔比为(1:10)‑(1:5)的Si和HfO2;陶瓷层为(Lux,Yby)2SiO5,其中,0.1<x<0.4,0.6<y<0.9;复合环境障涂层的厚度不大于200μm。复合环境障涂层可在1300℃‑1500℃大气环境下抵抗CMAS腐蚀长达100h,可在水氧腐蚀300h后涂层未发生剥落,具有优异的隔热性能、结合强度和热循环性能,有望在制备航空发动机热端部件中得到应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温防护涂层,具体而言,涉及一种复合环境障涂层及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着航空发动机向高推重比、高燃油效率方向的发展,涡轮前进口温度持续提升,热端部件(如涡轮叶片、燃烧室内衬等)的工作环境日趋严苛。新一代发动机服役温度已突破1600℃,并长期暴露于高温氧化、高速燃气冲蚀以及燃烧产物(如h2o、so32-或熔融cmas沉积物)的化学腐蚀环境中。传统镍基高温合金的耐温极限(<1200℃)已难以满足需求,碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(sic/sic cmcs)因其低密度、高比强度及优异的高温稳定性,逐渐成为替代材料。然而,sic在高温水氧环境中易发生活性氧化(sic+3h2o→sio2+co+3h2),导致材料快速失效,亟需环境障涂层(environmental barrier coatings,ebcs)提供防护。

2、当前主流的ebc体系以稀土硅酸盐(如yb2sio5、y2si2o7)为主,其通过致密化反应生成的sio2氧化层可有效阻隔水氧渗透。然而,现有技术仍存在如下缺陷:(1)涂层与sic基体的热膨胀系数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合环境障涂层,其特征在于,所述复合环境障涂层包括粘结层、阻挡层和陶瓷层;

2.根据权利要求1所述的复合环境障涂层,其特征在于,所述陶瓷层的厚度为40μm-50μm;

3.根据权利要求1所述的复合环境障涂层,其特征在于,所述阻挡层是厚度为80μm-100μm的Yb2Si2O7;

4.根据权利要求1所述的复合环境障涂层,其特征在于,所述复合环境障涂层具有如下特征中的至少一种:

5.一种如权利要求1-4任一项所述的复合环境障涂层的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,基体表面...

【技术特征摘要】

1.一种复合环境障涂层,其特征在于,所述复合环境障涂层包括粘结层、阻挡层和陶瓷层;

2.根据权利要求1所述的复合环境障涂层,其特征在于,所述陶瓷层的厚度为40μm-50μm;

3.根据权利要求1所述的复合环境障涂层,其特征在于,所述阻挡层是厚度为80μm-100μm的yb2si2o7;

4.根据权利要求1所述的复合环境障涂层,其特征在于,所述复合环境障涂层具有如下特征中的至少一种:

5.一种如权利要求1-4任一项所述的复合环境障涂层的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,基体表面毛化的方式选自激光毛化、电火花毛化和刚玉砂毛化中的任意一种;

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述喷涂包括如下工艺参数:电流为600ma-700m...

【专利技术属性】
技术研发人员:张小锋商森董浩毛杰邓春明邓畅光刘敏
申请(专利权)人:广东省科学院新材料研究所
类型:发明
国别省市:

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