一种纳米/类柱状晶混合结构热障涂层及其制备方法技术

一种纳米/类柱状晶混合结构热障涂层及其制备方法，所述混合结构热障涂层为纳米/类柱状晶混合结构涂层，包括基体及顺序涂敷在所述基体上的金属粘结层和陶瓷层，所述陶瓷层包括未熔纳米粒子、纳米孔隙、纳米晶及超细晶，且具有垂直于所述基体的裂纹，即类柱状晶结构。该混合结构热障涂层的制备方法，包括粉末选择及预处理步骤、基体预处理步骤、制备金属粘结层步骤、制备6-8％YSZ陶瓷层步骤。本发明专利技术所公开的涂层具有高应变容限、优异隔热性能、高结合强度、高热循环寿命及热冲击寿命，使热障涂层具有更好的综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备新型混合结构热障涂层的方法，特别是一种使用常规等离子 喷涂工艺喷涂纳米YSZ粉末以制备具有更高应变容限、良好综合性能的纳米/类柱状晶混 合结构热障涂层的方法。
技术介绍
热障涂层(Thermal Barrier Coating,TBC)是利用陶瓷材料优异的耐高温、隔热、 抗腐蚀性能，以涂层的方式将陶瓷与金属基体相复合的一种高温结构材料表面防护技术， 通常由低热导率的陶瓷面层和与金属基体、陶瓷面层具有良好热膨胀系数匹配性的金属粘 结层组成。热障涂层的使用会显著提高航空发动机高温热端部件工作温度，提高热端部件 使用寿命，从而提闻航空发动机效率。自20世纪70年代以来,氧化错基热障涂层(Thermal Barrier Coatings, TBCs) 已成功地应用于保护航空发动机燃烧室及其他高温部件，6 8% YSZ(YSZ-氧化钇部分稳 定氧化锆)材料具有很多优良的特性，如高韧性、高强度、良好的抗热冲击性能、热膨胀系 数大、抗腐蚀等，在很多航空、航天等领域都有重要的应用价值。6 8YSZ是迄今为止最为 经典的热障涂层材料，在燃气轮机方面获得大量应用。YSZ热障涂层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合结构热障涂层，其特征在于，所述混合结构热障涂层为纳米/类柱状晶混合结构涂层，包括基体及顺序涂敷在所述基体上的金属粘结层和陶瓷层，所述陶瓷层包括类柱状晶结构，所述类柱状晶结构包括垂直于所述基体的贯穿裂纹和平行所述基体方向的横向裂纹。

【技术特征摘要】
1.一种混合结构热障涂层，其特征在于，所述混合结构热障涂层为纳米/类柱状晶混合结构涂层，包括基体及顺序涂敷在所述基体上的金属粘结层和陶瓷层，所述陶瓷层包括类柱状晶结构，所述类柱状晶结构包括垂直于所述基体的贯穿裂纹和平行所述基体方向的横向裂纹。2.如权利要求1所述的混合结构热障涂层，其特征在于，所述贯穿裂纹之间的相邻距离为O.1 O. 5mm，所述横向裂纹的平均长度与所述纳米/类柱状晶混合结构涂层截面方向长度的比例为5 20%。3.如权利要求1或2所述的混合结构热障涂层，其特征在于，所述金属粘结层为NiCoCrAlY 和 / 或 CoCrAH 层。4.一种混合结构热障涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 a、粉末选择及预处理步骤，选择纳米团聚喷涂粉末并进行高温烧结或等离子致密化处理； b、基体预处理步骤，设置基体并对所述基体进行清洗和喷砂处理； C、制备金属粘结层步骤，将金属合金粉末用等离子喷涂或超音速火焰喷涂制备金属粘结层； d、制备陶瓷层步骤，将所述纳米团聚喷涂粉末用等离子喷涂工艺制备纳米/类柱状晶混合结构涂层。5.如权利要求4所述的混合结构热障涂层的制备方法，其特征在于，所述纳米团聚喷涂粉末为纳米团聚YSZ喷涂粉末，含6 8wt% Y2O3部分稳定Zr02。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何箐，汪瑞军，袁涛，王世兴，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，北京金轮坤天特种机械有限公司，
类型：发明
国别省市：