專(zhuān)利名稱：一種耐高溫結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及冷卻技術(shù)，尤其涉及一種耐高溫結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]在燃?xì)廨啓C(jī)的主要部件中，有多個(gè)部件(例如燃燒室、渦輪等)長(zhǎng)期工作于高溫高壓的環(huán)境中，工作環(huán)境溫度一般在1300K以上，光靠材料本身的耐高溫性能，無(wú)法長(zhǎng)期承受聞溫惡劣環(huán)境。[0003]在現(xiàn)行冷卻技術(shù)中，一般在部件與高溫燃?xì)饨佑|的基體部分涂有耐高溫涂層，利用耐高溫涂層來(lái)阻隔外環(huán)基體與主燃?xì)馔ǖ乐懈邷厝細(xì)獾慕佑|。例如公開(kāi)號(hào)為CN1427085A 的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布了一種用于結(jié)合層的合金組合物作為耐高溫涂層，該涂層結(jié)構(gòu)主要有基體、結(jié)合層與陶瓷涂層三層組合結(jié)構(gòu)；公開(kāi)號(hào)為CN1221067A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公布了一種具有柱狀結(jié)構(gòu)的氧化鋯研磨層作為耐高溫涂層。經(jīng)試驗(yàn)證明，相同條件下，涂有耐高溫涂層的部件比不涂有耐高溫涂層的部件，熱負(fù)荷可以減低一半，溫度可以降低100至300°C，有利于保護(hù)高溫部件，延長(zhǎng)使用壽命，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。[0004]然而，這些現(xiàn)有的耐高溫陶瓷涂層都為整塊涂層，涂層面積很大，而其熱膨脹系數(shù)通常與基體的熱膨脹系數(shù)有一定的差別，在實(shí)際工作時(shí)，在熱應(yīng)力的作用下，整塊大面積陶瓷涂層容易產(chǎn)生涂層脫落或裂紋問(wèn)題。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是提出一種耐高溫結(jié)構(gòu)，能夠使設(shè)置有該耐高溫結(jié)構(gòu)的部件承受高溫惡劣環(huán)境，且耐高溫涂層不易脫落或產(chǎn)生裂紋。[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種耐高溫結(jié)構(gòu)，包括在部件基體與高溫燃?xì)庀嘟佑|的表面離散分布多排凹坑，每排凹坑有至少兩個(gè)凹坑，在所述凹坑中布置有粘合層和耐高溫涂層，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層附著在所述部件基體上。[0007]進(jìn)一步的，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充且固定在所述凹坑內(nèi)，每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層的表面與所述部件基體的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。[0008]進(jìn)一步的，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部和內(nèi)壁上，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充且固定在所述凹坑內(nèi)，每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層的表面與所述部件基體的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。[0009]進(jìn)一步的，所述部件基體上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于所述部件基體的外周部分下陷，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充在所述凹坑和下陷部分，并且固定在所述凹坑內(nèi)，所述耐高溫涂層的表面與所述部件基體的外周部分的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。[0010]進(jìn)一步的，所述部件基體上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于所述部件基體的外周部分下陷，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部和內(nèi)壁以及下陷部分，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充在所述凹坑和下陷部分，并且固定在所述凹坑和下陷部分內(nèi)，所述耐高溫涂層的表面與所述部件基體的外周部分的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。[0011]進(jìn)一步的，每排凹坑有五到十二個(gè)凹坑。[0012]進(jìn)一步的，所述凹坑的截面形狀為圓形或橢圓形。[0013]進(jìn)一步的，所述粘合層的熱膨脹系數(shù)介于所述部件基體和耐高溫涂層的熱膨脹系數(shù)之間。[0014]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型在部件基體表面布置了多排凹坑，并將耐高溫涂層通過(guò)凹坑內(nèi)的粘合層附著在部件基體上。填充在凹坑內(nèi)的耐高溫涂層被離散分布成多個(gè)涂層結(jié)構(gòu)，避免了整塊涂層容易出現(xiàn)的大塊脫落或者裂紋現(xiàn)象。[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充且固定在所述凹坑內(nèi)，每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層的表面與所述部件基體的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。每個(gè)凹坑的耐高溫涂層形成多個(gè)獨(dú)立分布的涂層結(jié)構(gòu)，相比于現(xiàn)有的大面積整塊的涂層結(jié)構(gòu)，這種獨(dú)立分布的涂層結(jié)構(gòu)的面積比較小，對(duì)應(yīng)的膨脹熱應(yīng)力較小，就避免了大面積涂層結(jié)構(gòu)由于熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力而導(dǎo)致的脫落或裂紋。[0016]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部和內(nèi)壁上，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充且固定在所述凹坑內(nèi)，每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層的表面與所述部件基體的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。在凹坑的底部和內(nèi)壁均填充有粘合層， 增加了粘合層與耐高溫陶瓷涂層的粘合面積，使得粘結(jié)更加緊密，不易脫落。[0017]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述部件基體上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于所述部件基體的外周部分下陷，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充在所述凹坑和下陷部分，并且固定在所述凹坑內(nèi)，所述耐高溫涂層的表面與所述部件基體的外周部分的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。耐高溫涂層填充在凹坑內(nèi)，并且在部件基體表面上還形成大面積的高溫陶瓷涂層，這種大面積的耐高溫涂層可以更好的阻隔高溫燃?xì)馀c部件基體的接觸，并且由于耐高溫涂層在凹坑內(nèi)形成的插接結(jié)構(gòu)使得耐高溫涂層不容易在部件基體的平面的方向上發(fā)生滑動(dòng)或錯(cuò)動(dòng)，也就使耐高溫涂層更加不容易脫落或出現(xiàn)裂紋。[0018]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述部件基體上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于所述部件基體的外周部分下陷，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部和內(nèi)壁以及下陷部分，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充在所述凹坑和下陷部分，并且固定在所述凹坑和下陷部分內(nèi)，所述耐高溫涂層的表面與所述部件基體的外周部分的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。 耐高溫涂層通過(guò)粘合層粘貼在部件基體上凹坑的底部和內(nèi)壁以及下陷部分，這極大地增加了部件基體與粘合層以及粘合層與耐高溫涂層之間的結(jié)合面積，進(jìn)而降低耐高溫涂層脫落或開(kāi)裂的概率。[0019]在另一個(gè)實(shí)施例中，每排凹坑有五到十二個(gè)凹坑。凹坑的個(gè)數(shù)與部件基體的尺寸有關(guān)，合適的凹坑數(shù)量不僅可以有效地避免涂層大面積脫落，而且加工難度也較低。[0020]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述凹坑的截面形狀為圓形或橢圓形。優(yōu)選圓形的截面形狀， 可以獲得更大的接觸面積，避免局部應(yīng)力。[0021 ] 在另一個(gè)實(shí)施例中，所述粘合層的熱膨脹系數(shù)介于所述部件基體和耐高溫涂層的熱膨脹系數(shù)之間。這種熱膨脹系數(shù)的關(guān)系可以盡量消除部件基體與耐高溫涂層之間的熱膨脹程度較大差異所帶來(lái)的影響。


[0022]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分， 本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中[0023]圖I為本實(shí)用新型的耐高溫結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的多排凹坑結(jié)構(gòu)的立體示意圖。[0024]圖2為本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例粘合層和耐高溫涂層的剖面示意圖。[0025]圖3為本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例粘合層和耐高溫涂層的剖面示意圖。[0026]圖4為本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例粘合層和耐高溫涂層的剖面示意圖。[0027]圖5為本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例粘合層和耐高溫涂層的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
[0028]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0029]如圖I所示，為本實(shí)用新型的耐高溫結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例的多排凹坑結(jié)構(gòu)的立體示意圖。在本實(shí)施例中，耐高溫結(jié)構(gòu)包括在部件基體I與高溫燃?xì)庀嘟佑|的表面11 (參見(jiàn)圖 2)離散分布多排凹坑2，每排凹坑有至少兩個(gè)凹坑。凹坑的數(shù)量與部件基體I的尺寸有關(guān)， 同時(shí)也要考慮到加工難度，優(yōu)選每排凹坑有五到十二個(gè)凹坑，過(guò)少的凹坑對(duì)應(yīng)的涂層過(guò)少， 其耐高溫效果較差，而過(guò)多的凹坑會(huì)導(dǎo)致加工難度增加，提高加工成本?！0030]結(jié)合圖2的粘合層和耐高溫涂層的剖面示意圖可以看到，在凹坑2中布置有粘合層4和耐高溫涂層3，耐高溫涂層3通過(guò)粘合層4附著在部件基體I的與高溫燃?xì)庀嘟佑|的表面11上。在圖2中，粘合層4分別設(shè)置在每個(gè)凹坑的底部，對(duì)于每個(gè)凹坑，耐高溫涂層3 通過(guò)粘合層獨(dú)立的填充且固定在該凹坑內(nèi)，同時(shí)每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層3的表面與部件基體I的表面11形成平滑過(guò)渡的平整表面。平滑過(guò)渡的平整表面可以避免部件基體的表面上溫度的突變。粘合層應(yīng)該是致密的，以便形成粘合牢固不易脫落的效果。[0031]由于每個(gè)凹坑的耐高溫涂層形成多個(gè)獨(dú)立分布的涂層結(jié)構(gòu)，因此相比于現(xiàn)有的大面積整塊的涂層結(jié)構(gòu)，這種獨(dú)立分布的涂層結(jié)構(gòu)的面積比較小，對(duì)應(yīng)的膨脹熱應(yīng)力較小，就避免了大面積涂層結(jié)構(gòu)由于熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力而導(dǎo)致的脫落或裂紋。[0032]對(duì)于每個(gè)凹坑來(lái)說(shuō)，凹坑的截面形狀可以采用圓形或橢圓形。尤其優(yōu)選圓形截面， 這可以盡可能的增大凹坑、粘合層與耐高溫涂層之間的接觸面積，使耐高溫涂層更不容易脫落或產(chǎn)生裂痕。粘合層的熱膨脹系數(shù)最好介于所述部件基體和耐高溫涂層的熱膨脹系數(shù)之間。這種熱膨脹系數(shù)的關(guān)系可以盡量消除部件基體與耐高溫涂層之間的熱膨脹程度較大差異所帶來(lái)的影響。[0033]如圖3所示，為本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例粘合層和耐高溫涂層的剖面示意圖。與第一實(shí)施例相比，粘合層4不僅設(shè)置在凹坑的底部，還設(shè)置在凹坑的內(nèi)壁上，耐高溫涂層3通過(guò)粘合層4填充且固定在凹坑內(nèi)，而每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層3的表面與部件基體I的表面11形成平滑過(guò)渡的平整表面。在凹坑的底部和內(nèi)壁均填充有粘合層，增加了粘合層與耐高溫陶瓷涂層的粘合面積，使得粘結(jié)更加緊密，不易脫落。[0034]如圖4所示，為本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施例粘合層和耐高溫涂層的剖面不意圖。相比于第一實(shí)施例，本實(shí)施例在部件基體I上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于部件基體I的外周部分下陷，粘合層4設(shè)置在凹坑的底部，耐高溫涂層3通過(guò)粘合層4填充在凹坑和下陷部分5，并且固定在凹坑內(nèi)，耐高溫涂層3的表面與部件基體I的外周部分的表面11形成平滑過(guò)渡的平整表面。耐高溫涂層填充在凹坑內(nèi)，并且在部件基體表面上還形成大面積的高溫陶瓷涂層，這種大面積的耐高溫涂層可以更好的阻隔高溫燃?xì)馀c部件基體的接觸，并且由于耐高溫涂層在凹坑內(nèi)形成的插接結(jié)構(gòu)使得耐高溫涂層不容易在部件基體的平面的方向上發(fā)生滑動(dòng)或錯(cuò)動(dòng)，也就使耐高溫涂層更加不容易脫落或出現(xiàn)裂紋。[0035]如圖5所示，為本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施例粘合層和耐高溫涂層的剖面示意圖。與第三實(shí)施例相比，本實(shí)施例的部件基體I上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于部件基體I的外周部分下陷，粘合層4設(shè)置在凹坑的底部和內(nèi)壁以及下陷部分5，耐高溫涂層3通過(guò)粘合層4填充在凹坑和下陷部分5，并且固定在凹坑和下陷部分5內(nèi)，耐高溫涂層3的表面與部件基體I的外周部分的表面11形成平滑過(guò)渡的平整表面。耐高溫涂層通過(guò)粘合層粘貼在部件基體上凹坑的底部和內(nèi)壁以及下陷部分，這極大地增加了部件基體與粘合層以及粘合層與耐高溫涂層之間的結(jié)合面積，進(jìn)而降低耐高溫涂層脫落或開(kāi)裂的概率。[0036]上述各本實(shí)用新型耐高溫結(jié)構(gòu)的實(shí)施例可以適用于各種高溫環(huán)境下的設(shè)備，尤其可應(yīng)用在燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件的隔熱冷卻。[0037]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí) 施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括在部件基體與高溫燃?xì)庀嘟佑|的表面離散分布多排凹坑，每排凹坑有至少兩個(gè)凹坑，在所述凹坑中布置有粘合層和耐高溫涂層，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層附著在所述部件基體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充且固定在所述凹坑內(nèi)，每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層的表面與所述部件基體的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部和內(nèi)壁上，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充且固定在所述凹坑內(nèi)，每個(gè)凹坑內(nèi)的耐高溫涂層的表面與所述部件基體的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述部件基體上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于所述部件基體的外周部分下陷，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部， 所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充在所述凹坑和下陷部分，并且固定在所述凹坑內(nèi)，所述耐高溫涂層的表面與所述部件基體的外周部分的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述部件基體上離散分布多排凹坑的表面部分相對(duì)于所述部件基體的外周部分下陷，所述粘合層設(shè)置在所述凹坑的底部和內(nèi)壁以及下陷部分，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層填充在所述凹坑和下陷部分，并且固定在所述凹坑和下陷部分內(nèi)，所述耐高溫涂層的表面與所述部件基體的外周部分的表面形成平滑過(guò)渡的平整表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5任一所述的耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，每排凹坑有五到十二個(gè)凹坑。
7.根據(jù)權(quán)利要求f5任一所述的耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹坑的截面形狀為圓形或橢圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求I飛任一所述的耐高溫結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘合層的熱膨脹系數(shù)介于所述部件基體和耐高溫涂層的熱膨脹系數(shù)之間。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種耐高溫結(jié)構(gòu)，包括在部件基體與高溫燃?xì)庀嘟佑|的表面離散分布多排凹坑，每排凹坑有至少兩個(gè)凹坑，在所述凹坑中布置有粘合層和耐高溫涂層，所述耐高溫涂層通過(guò)所述粘合層附著在所述部件基體上。本實(shí)用新型在部件基體表面布置了多排凹坑，并將耐高溫涂層通過(guò)凹坑內(nèi)的粘合層附著在部件基體上。填充在凹坑內(nèi)的耐高溫涂層被離散分布成多個(gè)涂層結(jié)構(gòu)，避免了整塊涂層容易出現(xiàn)的大塊脫落或者裂紋現(xiàn)象。
文檔編號(hào)F02C7/00GK202789126SQ20122045843
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者閆懷喜, 陳瀟, 蘇偉, 王志強(qiáng), 喬劍 申請(qǐng)人:中航商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司