一种提高热障碍陶瓷涂层性能的方法

摘要

本发明涉及金属表面的改质与强化。本法选用25～30％wt的SiO2硅溶胶作为SiO2添加剂，且与ZrO2混均，经低温烧结、粉碎、研磨、过筛制得含2.0～3.0％wtSiO2的ZrO2粉末；按60～70％wtZrO2与30～40％wtNiCoCrAIY的配比制备喷涂过渡层用复合粉；采取等离子喷涂的常规方法，依次在金属合金基体上喷涂0.1～0.2毫米的粘结层、0.05～0.15毫米的过渡层和0.25～0.45毫米的SiO2热障碍陶瓷涂层。本法形成的涂层粘结强度增加近四倍，热冲击寿命和热腐蚀抗力则可增加约十倍。

主权项

1、一种提高热障碍陶瓷涂层性能的方法，其特征在于：它包括以下步骤：第一步：含2.0～3.0％wt SiO2的ZrO2粉的制备(1)将已用8％wt Y2O3稳定化处理的常规粒度直径为75～43微米的ZrO2粉研磨、过筛制得粒度直径为43～33微米的ZrO2粉；(2)选用25～30％wt的SiO2硅溶胶作为SiO2添加剂，且按重量比与ZrO2配料至含2.0～3.0％wt SiO2的ZrO2，并充分混合至糊状物；(3)将糊状物低温烧结2～5小时，成块状，然后经粉碎、研磨、过筛制得粒度直径为75～43微米含2.0～3.0％wt SiO2的ZrO2粉末；第二步：喷涂过渡层用复合粉的制备按60～70％wt ZrO2与30～40％wt NiCoCrAlY的配比，将其充分机械混合、过筛、制成NiCoCrAlY和ZrO2复合粉，简称“NZ”复合粉；第三步：等离子喷涂形成SiO2热障碍陶瓷涂层的工艺，它包括：(1)粘结层的喷涂以表面作过喷砂粗化预处理的金属合金作基体，用普通等离子喷涂设备和常规方法，喷上一层厚度为0.1～0.2毫米的NiCoCrAlY粘结层；(2)过渡陶瓷层的喷涂用普通等离子喷涂设备和常规方法，在已喷的粘结层表面上沉积厚度为0.05～0.15毫米的“NZ”复合粉，作为过渡层；(3)热障碍层的喷涂用普通等离子喷涂设备和常规方法，将合有2.0～3.0％wt SiO2的ZrO2粉末沉积在过渡层上，其沉积厚度为0.25～0.45毫米。