20μπι?120μπι的粘结层的材料在温度为110°C条件下干燥5h，得到粘结层喷涂材料；
[0045]二、将Inconel738LC高温合金基体依次用60#、240#、600#和800#砂纸打磨至表面粗糙度为0.09μπι;
[0046]三、将步骤二处理的高温合金基体放入丙酮中进行超声除油处理，然后在温度为80°C条件下干燥lOmin;其中超声除油处理的温度为40°C，超声时间为30min;
[0047]四、将步骤三处理的高温合金基体进行喷砂处理，在表面喷涂一层Si02，得到表面具有粗糙度的基体；其中喷砂处理的喷砂角度为90°，喷砂距离为100mm，喷砂压力为0.7MPa，喷砂时间为5s;
[0048]五、采用高速火焰喷涂法在步骤四处理的基体表面喷涂一层步骤一得到的粘结层喷涂材料，得到厚度为80μπι的粘结层;其中高速火焰喷涂参数为:氧气流量85L/min，丙烷流量33L/min，载气流量50L/min，氧气压力Ο.88MPa，丙烷压力Ο.50MPa，载气压力Ο.60MPa，喷涂距离13cm;
[0049]六、将锆酸镧纤维与锆酸镧粉末按照质量比为1:10混合，加入丙酮，然后放入氧化错球磨罐中，按照球料质量比为1:1，控制球磨转速为150r/min，球磨混合5h，得到混合粉末；
[0050]七、将步骤六中得到的混合粉末在温度为110°C条件下干燥5h，得到喷涂用复合陶瓷粉末；
[0051]八、采用等离子喷涂法在步骤五中得到的粘结层上喷涂一层步骤七得到的喷涂用复合陶瓷粉末，得到厚度为200μπι的复合陶瓷粉末工作层，即得到锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层；其中等离子喷涂参数为:载气流量48.7L/min，喷涂距离90mm，电流600A，电压50V，喷涂移动速度70mm/s，Ar/He，22/10L.min—1，送粉率为7.2g/min。
[0052]本实施例制备的锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的扫描电镜照片如图1所示，从图中可以看出，涂层表面致密，纤维分散良好，没有明显缺陷。将制备涂层采用冲蚀设备进行冲蚀磨损试验，将制备得试样在0.2MPa，介质为氧化铝，冲蚀速度80m/s，冲蚀角度90°。
[0053]对比实验:
[0054]具体方法如下:
[0055]一、将粒径为20μπι?120μπι的粘结层的材料在温度为110°C条件下干燥5h，得到粘结层喷涂材料；
[0056]二、将Inconel738LC高温合金基体依次用60#、240#、600#和800#砂纸打磨至表面粗糙度为0.09μπι;
[0057]三、将步骤二处理的高温合金基体放入丙酮中进行超声除油处理，然后在温度为80°C条件下干燥lOmin;其中超声除油处理的温度为40°C，超声时间为30min;
[0058]四、将步骤三处理的高温合金基体进行喷砂处理，在表面喷涂一层Si02，得到表面具有粗糙度的基体；其中喷砂处理的喷砂角度为90°，喷砂距离为100mm，喷砂压力为0.7MPa，喷砂时间为5s;
[0059]五、采用高速火焰喷涂法在步骤四处理的基体表面喷涂一层步骤一得到的粘结层喷涂材料，得到厚度为80μπι的粘结层;其中高速火焰喷涂参数为:氧气流量85L/min，丙烷流量33L/min，载气流量50L/min，氧气压力0.88MPa，丙烷压力0.50MPa，载气压力0.60MPa，喷涂距离13cm;
[0060]六、将锆酸镧粉末在温度为110°C条件下干燥5h，得到喷涂用锆酸镧陶瓷粉末；
[0061]七、采用等离子喷涂法在步骤五中得到的粘结层上喷涂一层步骤六得到的喷涂用锆酸镧陶瓷粉末，得到厚度为200μπι的复合陶瓷粉末工作层，即得到未经纤维增强的锆酸镧热障涂层。；其中等离子喷涂参数为:载气流量48.7L/min，喷涂距离90mm，电流600Α，电压50V，喷涂移动速度70mm/s，Ar/He，22/10L.min—1，送粉率为7.2g/min。
[0062]采用冲蚀设备对实施例一和对比实验制备得到涂层进行冲蚀磨损试验，将制备得试样在0.2MPa，介质为氧化铝，冲蚀速度80m/s，冲蚀角度90°。将冲蚀失重与冲蚀物质总质量比值的100倍作为判断冲蚀磨损的判据，其值越小，说明涂层抗冲蚀性能越好。对实施例一和对比实验制备的涂层抗冲蚀性能测试结果如图2所示，从图2中可以看出，实施例一得到锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层抗冲蚀性能有了明显提高。
【主权项】
1.一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于该方法是按以下步骤进行的: 一、将粒径为20μηι?120μηι的粘结层的材料在温度为80°C?110°C条件下干燥2h?5h，得到粘结层喷涂材料； 二、将高温合金基体用砂纸打磨至表面粗糙度为Ο.?μπι以下； 三、将步骤二处理的高温合金基体放入丙酮中进行超声除油处理，然后在温度为50?80°C条件下干燥lOmin; 四、将步骤三处理的高温合金基体进行喷砂处理，在表面喷涂一层Si02，得到表面具有粗糖度的基体； 五、采用高速火焰喷涂法在步骤四处理的基体表面喷涂一层步骤一得到的粘结层喷涂材料，得到厚度为40μηι?1 ΟΟμπι的粘结层； 六、将锆酸镧纤维与锆酸镧粉末按照质量比为1:10混合，加入丙酮，然后放入球磨罐中，按照球料质量比为1:1，球磨混合2h?5h，得到混合粉末； 七、将步骤六中得到的混合粉末在温度为80°C?110°C条件下干燥2h?5h，得到喷涂用复合陶瓷粉末； 八、采用等离子喷涂法在步骤五中得到的粘结层上喷涂一层步骤七得到的喷涂用复合陶瓷粉末，得到厚度为200μπι?300μπι的复合陶瓷粉末工作层，即得到锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层。2.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤一中粘结层的材料为NiAl或NiCoCrAlY。3.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤二中的高温合金基体为镍基高温合金或者镍基单晶高温合金。4.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤三中超声除油处理的温度为40°C，超声时间为30min。5.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤四中喷砂角度为90°，喷砂距离为100mm，喷砂压力为0.7MPa，喷砂时间为5s。6.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤五中高速火焰喷涂参数为:氧气流量85L/min，丙烷流量33L/min，载气流量50L/min，氧气压力0.88MPa，丙烷压力0.50MPa，载气压力0.60MPa，喷涂距离13cm。7.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤六中球磨罐和磨球的材料均为氧化锆。8.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤六中控制球磨转速为150r/min。9.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤七在真空条件下进行干燥。10.根据权利要求1所述的一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，其特征在于步骤八中等离子喷涂参数为:载气流量48.7L/min，喷涂距离90mm，电流600A，电压50V，喷涂移动速度70mm/s，Ar/He，22/10L.min—1，送粉率为7.2g/min。
【专利摘要】一种锆酸镧纤维掺杂锆酸镧的热障涂层的制备方法，本发明涉及热障涂层的制备方法。本发明要解决新型锆酸镧热障涂层耐冲蚀性能较差，锆酸镧热障涂层在外来粒子冲击下，容易失效的技术问题。本发明的方法为：制备复合锆酸镧陶瓷层喷涂粉末材料；将粘结层喷涂材料喷涂在预处理过的基体金属表面；在粘结层上喷涂一层复合锆酸镧陶瓷层喷涂材料。本发明的热障涂层体系与传统的未经纤维增强的热障涂层体系相比，抗冲蚀能力更强。本发明应用于复合材料领域。
【IPC分类】C23C4/073, C23C4/129, C23C4/02, C23C4/11, C23C4/08, C23C4/134
【公开号】CN105483597
【申请号】CN201610087358
【发明人】崔秀芳, 高宗鸿, 金国, 范阳, 董美伶, 卢冰文
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年2月16日