一种喷涂法制备氧化锆热障涂层的方法

摘要

本发明涉及一种喷涂法制备氧化锆热障涂层的方法，其首先采用绿色环保的方法制备大比表面积稳定纳米氧化锆粉体，然后在所制备的大比表面积稳定纳米氧化锆粉体的基础上，添加适量Lu2O3、In2O3、Al2O3和TiO2来制备ZrO2热障涂层，所制得的涂层稳定性好并且具有较高的抗腐蚀性能。

主权项

一种喷涂法制备氧化锆热障涂层的方法，包含以下步骤：A、纳米级ZrO2粉体的制备（1）称取230～250重量份的Zr(OH)4和27～33重量份的YCl3，加入到去离子水中配制成浓度为6%的酸性溶液，在搅拌条件下加热至65℃，完全溶解并充分混合；（2）取660~690重量份的氢氧化钾，加入到去离子水中配制成13%碱性溶液，将上述步骤中配制成的酸性溶液匀速滴加到碱性溶液中，调节pH值为9.3~9.5，使两种盐共沉淀，得到带有结晶水的氧化钇稳定氧化锆，沉化3h，得到水凝胶；（3）在上述步骤制备的水凝胶中加入分散剂和除碱剂打浆过滤，用去离子水洗涤后的Zr(OH)4水凝胶用AgNO3检验，直至检测不到Cl‑；（4）将过滤后的滤饼加入叔戊醇搅拌30min，滤饼与醇的体积比1：5；（5）继续在升温至95~98℃时进行动态共沸蒸馏，得到疏松的氢氧化锆粉体；（6）继续在550~700℃下高温煅烧1.5~2h后，升温速率5℃/min，得到纳米级大比表面积的ZrO2粉体；B、制备热障涂层（7）选取通过上述步骤制备的90～110重量份的纳米级大比表面积的ZrO2粉体，再选取12～15重量份的稳定剂，所述稳定剂为Lu2O3、In2O3、Al2O3和TiO2的混合物，混合物中Lu2O3、In2O3、Al2O3和TiO2的摩尔比为1:1:1:1；（8）将上述步骤中配比好的ZrO2粉体和稳定剂混合球磨，球磨的速率为270～290r/min，所述球磨的时间为2h；（9）通过等离子喷枪形成高温高速等离子射流，送粉气流推动上述步骤制得的混合粉体进入等离子射流后，混合粉体被迅速加热到熔融或半熔融状态，并被等离子射流加速，形成飞向基材的喷涂粒子束，粒子束撞击到经过预处理的基材表面，最后形成热障涂层。