申请/专利权人：郑州大学

申请日：2022-03-08

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN114774834B

主分类号：C23C4/134

分类号：C23C4/134;C23C4/073;C23C4/02;C23C4/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.08.09#实质审查的生效;2022.07.22#公开

摘要：本发明涉及一种高熵稀土铝酸盐热防护涂层的制备方法，属于热防护涂层技术领域。先采用热喷涂工艺在表面粗糙度为4μm～8μm的基体上制备一层NiCrCoAlY粘结层，然后采用大气等离子喷涂工艺直接在NiCrCoAlY粘结层上制备高熵稀土铝酸盐层，或者先采用热喷涂工艺在NiCrCoAlY粘结层上制备YSZ或Al2O3中间层，再采用大气等离子喷涂工艺在中间层上制备高熵稀土铝酸盐层，则在基体上形成高熵稀土铝酸盐热防护涂层。本发明所述方法，通过优化工艺条件，可以获得低孔隙率、高沉积率以及良好抗热震性能的高熵稀土铝酸盐陶瓷热防护涂层，能够满足高温服役条件下长期使用的需求。

主权项：1.一种高熵稀土铝酸盐热防护涂层的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1对待喷涂的基体表面进行粗糙化处理，使其表面粗糙度为4μm～8μm；2采用大气等离子喷涂工艺在基体表面制备一层NiCrCoAlY粘结层，且大气等离子喷涂工艺参数如下：喷涂角度为80°～90°，喷涂距离为70mm～80mm，电流为450A～550A，电压为60V～70V，工作气体为41Lmin～43Lmin，辅气为2Lmin～3Lmin，送粉量为30gmin～40gmin，载气为6Lmin～7Lmin，喷涂过程中采用压缩空气冷却喷涂基体；3采用大气等离子喷涂工艺直接将Y0.2Yb0.2Lu0.2Eu0.2Er0.23Al5O12粉体喷涂在NiCrCoAlY粘结层上形成高熵稀土铝酸盐层，即完成高熵稀土铝酸盐热防护涂层的制备；或者，先采用大气等离子喷涂工艺将YSZ粉体喷涂在NiCrCoAlY粘结层上形成YSZ中间层，再采用大气等离子喷涂工艺将Y0.2Yb0.2Lu0.2Eu0.2Er0.23Al5O12粉体喷涂在YSZ中间层上形成高熵稀土铝酸盐层，即完成高熵稀土铝酸盐热防护涂层的制备；或者，先采用大气等离子喷涂工艺将Al2O3粉体喷涂在NiCrCoAlY粘结层上形成Al2O3中间层，再采用大气等离子喷涂工艺将Y0.2Yb0.2Lu0.2Eu0.2Er0.23Al5O12粉体喷涂在Al2O3中间层上形成高熵稀土铝酸盐层，即完成高熵稀土铝酸盐热防护涂层的制备；在NiCrCoAlY粘结层上制备高熵稀土铝酸盐层时的大气等离子喷涂工艺参数如下：喷涂角度为80°～90°，喷涂距离为85mm～95mm，电流为400A～500A，电压为45V～55V，工作气体为41Lmin～43Lmin，辅气为11Lmin～12Lmin，送粉量为20gmin～30gmin，载气为3Lmin～4Lmin，喷涂过程中采用压缩空气冷却基体；采用大气等离子喷涂工艺制备YSZ中间层的工艺参数如下：喷涂角度为80°～90°，喷涂距离为95mm～105mm，电流为500A～600A，电压为50V～60V，工作气体为41Lmin～43Lmin，辅气为11Lmin～12Lmin，送粉量为20gmin～30gmin，载气为4Lmin～6Lmin，喷涂过程中采用压缩空气冷却喷涂基体；在YSZ中间层上制备高熵稀土铝酸盐层时的大气等离子喷涂工艺参数如下：喷涂角度为80°～90°，喷涂距离为95mm～105mm，电流为500A～600A，电压为55V～65V，工作气体为45Lmin～48Lmin，辅气为11Lmin～12Lmin，送粉量为30gmin～40gmin，载气为6Lmin～7Lmin，喷涂过程中采用压缩空气冷却喷涂基体；采用大气等离子喷涂工艺制备Al2O3中间层的工艺参数如下：喷涂角度为80°～90°，喷涂距离为115mm～125mm，电流为500A～600A，电压为50V～60V，工作气体为41Lmin～43Lmin，辅气为11Lmin～12Lmin，送粉量为35gmin～45gmin，载气为9Lmin～10Lmin，喷涂过程中采用压缩空气冷却喷涂基体；在Al2O3中间层上制备高熵稀土铝酸盐层时的大气等离子喷涂工艺参数如下：喷涂角度为80°～90°，喷涂距离为105mm～115mm，电流为500A～600A，电压为60V～70V，工作气体为41Lmin～43Lmin，辅气为9Lmin～11Lmin，送粉量为30gmin～40gmin，载气为5Lmin～6Lmin，喷涂过程中采用压缩空气冷却喷涂基体；其中，步骤2以及步骤3制备各层之前，均需要将基体预热至100℃～200℃。

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