采用多弧离子镀制备以Cr2 AlC为主相的高温防护涂层的方法技术

本发明专利技术涉及高温防护涂层的制备技术，特别提供了一种采用多弧离子镀制备以Cr2AlC为主相的新型高温防护涂层的方法。采用原位固液相反应/热压方法合成的块体Cr2AlC作为靶材;或者以Cr、Al、C三种元素粉按照摩尔比为2：1.1～1.2：0.9～1.2混合粉作为初始原料，经热压制成的致密块体作为靶材。在背底真空为2×10-3Pa、Ar气流量为20～40SCCM、工作气压为0.2～0.6Pa、施加在靶材上的电流为50～70A的条件下，在不同的基体上可以制备得到非晶的Cr-Al-C涂层。所制备的涂层经620°C～650°C、Ar气保护下退火10～20h即可得到以Cr2AlC为主相的Cr-Al-C涂层。这种方法具有制备成本低、工艺简单、沉积速率高的优点，解决了现有的Cr2AlC涂层制备成本高且无法实现大规模生产的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温防护涂层的制备技术，特别提供了一种采用多弧离子镀制备以Cr2AlC为主相的新型高温防护涂层的方法。
技术介绍
Cr2AlC由于同时具有良好的抗高温氧化和抗 热腐蚀性能以及与合金相匹配的热膨胀系数(Cr2AlC在30-1200° C温度范围的热膨胀系数为13. 3X KT6IT1),从而在高温防护涂层领域具有潜在的应用前景。到目前为止，采用磁控溅射技术可以制备Cr2AlC涂层。对磁控溅射制备的Cr2AlC涂层进行高温氧化实验表明，由于氧化过程中最外层连续、致密的Al2O3氧化膜的生成，Cr2AlC涂层可以有效的改善 6242以及M38G高温合金的抗氧化性能。但是，由于利用溅射的方法所制备的涂层厚度较薄以及涂层中存在大量柱状晶晶界，在氧化的过程中涂层会发生严重的退化，从而导致涂层抗氧化性能的下降。其次，为了获得晶态的Cr2AlC涂层，沉积温度必须高于450° C。由于高温台的使用，使得磁控溅射沉积效率大大降低，成本增加。因此，如何提高Cr2AlC的沉积速率，同时消除涂层中的柱状晶结构，成为实现Cr2AlC涂层工业化应用的一个重要的方向。不同于磁控溅射，多弧离子镀通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用多弧离子镀制备以Cr2AlC为主相的高温防护涂层的方法，其特征在于，具体步骤如下：1）靶材的选择采用烧结的块体Cr2AlC作为靶材；或者，以Cr、Al、C三种元素粉按照摩尔比为2：1.1～1.2：0.9～1.2混合粉作为初始原料，经热压制成的致密块体作为Cr？Al？C靶材；2）制备工艺涂层制备过程中，所选用的Ar气流量为20～40SCCM，工作气压为0.2～0.6Pa，沉积温度为室温，靶材电流为50～70A；随后，将沉积得到的样品在Ar气气氛中经620°C～650°C退火处理10～20h，即可得到以Cr2AlC为主相的Cr？Al？C高温防护涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李美栓，李静静，刘智谋，钱余海，徐敬军，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：