专利名称：纳米隔热陶瓷涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隔热陶瓷涂层，其主要用途是降低燃气轮机热通道部件或其他金属部件 的运行温度以增加这些部件的寿命。
背景技术：
燃气轮机热通道部件的运行温度高达1100至1400摄氏度，这些部件是由昂贵的高温合金 制成，其寿命是直接与运行温度相关的，运行温度越高，寿命越短。在燃气轮机热通道部件 的表面上涂隔热陶瓷涂层，可以减低这些热通道部件的运行温度，从而延长这些热通道部件 的寿命。因为陶瓷的膨胀系数比制作燃气轮机热通道部件的合金的膨胀系数要低，所以隔热 陶瓷涂层在燃气轮机开机关机部件热胀冷縮的时候很容易脱落，本发明是为了解决脱落问题 而发明的一种隔热陶瓷涂层。
发明内容
本发明的陶瓷材料是氧化锆和氧化钇的化合物，其形成的陶瓷涂层中的晶粒大小是纳米 数量级的。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是氧化锆和氧化钇的化合物能在高温条件下保 持稳定，而且其热膨胀系数比其他大多数陶瓷材料要高。陶瓷涂层中纳米晶粒的晶界在高温 条件下金属部件热膨胀时会展开，在常温条件下会收拢，从而防止了陶瓷涂层的脱落。
本发明的有益效果是发明的纳米隔热陶瓷涂层可以降低燃气轮机热通道部件或其他金 属部件运行温度以增加这些部件的寿命，而且避免了陶瓷涂层脱落的问题。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明(图l)。
图1是涂有^:发明纳米隔热陶瓷涂层，以高温合金涂料作为底层的高温合金部件的横剖面 示意图图l中l是高温合金部件，2是高温合金涂料，3是本发明纳米隔热陶瓷涂层。
具体实施例方式
图1所示是首先用高温合金涂料直接涂在高温合金部件表面作为底层，然后在上面涂一 层本实用纳米隔热陶瓷涂层。为了保证涂层不脱落，高温合金部件的表面在涂层前必须彻底 清洁，去除所有油污和其他污物。高温合金涂料及本实用纳米隔热陶瓷涂层可用各种方法涂 在部件的表面上，如使用热喷涂，物理蒸发，化学蒸发，溶胶-凝胶，磁控溅射，电子束沉积 等方法。
权利要求
1. 一种高温陶瓷涂层，其特征在於该陶瓷涂层的晶粒大小是纳米数量级的，所述的陶瓷涂层的成分是氧化锆和氧化钇的化合物。
2. 根据权利要求l所述的高温陶瓷涂层，其特征在于该涂层中氧化锆成分的重量比例为 90%-96%，所述涂层中氧化钇成分的重量比例为4%-10%。
3. 根据权利要求l所述的高温陶瓷涂层，其特征在于该涂层中的纳米晶粒大小是为O. 02-0.1 毫米。
4. 根据权利要求l所述的高温陶瓷涂层，其特征在于该涂层是用于涂在燃气轮机的高温合金 热通道部件或其他金属部件的表面上降低部件的运行温度。
5. 根据权利要求l所述的高温陶瓷涂层，其特征在于该涂层可以用热喷涂，物理蒸气，化学 蒸气，方法涂在燃气轮机的高温合金热通道部件或其他金属部件的表面上。
6. 根据权利要求l所述的高温陶瓷涂层，其特征在于用该涂层和高温合金热通道部件或其他 金属部件的表面之间涂有一层高温合金过渡涂层用来防止高温陶瓷涂层从部件表面脱落。
7. 根据权利要求l， 5所述的高温陶瓷涂层和高温合金过渡涂层，其特征在于该高温合金过 渡涂层的成分是MCrAlX,其中M是镍或钴或铁或它们的组合，Cr是铬，Al是铝，X是硼或硅 或元素周期表中第四，五，六周期inB至VIIIB的过渡元素或它们的组合。
全文摘要
燃气轮机热部件的运行温度高达1100至1400摄氏度，这些部件是由昂贵的高温合金制成，其寿命是直接与运行温度相关的，运行温度越高，寿命越短。在燃气轮机热部件的表面上涂隔热陶瓷涂层，可以减低这些热部件的运行温度，从而延长这些热部件的寿命。因为陶瓷的膨胀系数比制作燃气轮机热部件的合金的膨胀系数要低，所以隔热陶瓷涂层在燃气轮机开机关机部件热胀冷缩的时候很容易脱落。本发明纳米隔热陶瓷涂层可以降低燃气轮机热部件运行温度以增加这些部件的寿命，而且避免了陶瓷涂层脱落的问题，其具体实施方式
是首先用高温合金涂料直接涂在高温合金部件表面作为底层，然后在上面涂一层本发明纳米隔热陶瓷涂层。
文档编号C09D1/00GK101463198SQ20071017239
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者郑效慈 申请人:郑效慈