專利名稱：一種熱障復(fù)合鍍層及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱障復(fù)合鍍層及其制備工藝，具體說(shuō)，是涉及一種耐 高溫部件上的具有抗高溫腐蝕性和高溫氧化性、且與基體結(jié)合力高的熱障復(fù)合 鍍層結(jié)構(gòu)及其制備工藝。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)和科技的飛速發(fā)展，船用或電站用燃?xì)鉁u輪機(jī)及大型民用飛機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)向高流量比、高推重比、高渦輪進(jìn)口溫度方向發(fā)展，燃燒室的燃?xì)鉁囟群?燃?xì)鈮毫Σ粩嗵岣撸瑹霟岬臍饬鲊@葉片環(huán)流，破壞并吹掉零件上起保護(hù)作用的 氧化膜，使腐蝕加劇。在海上或近海工作的船用燃?xì)廨啓C(jī)和大型民用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)
等高溫設(shè)備，熱端部件(如葉片)在燃?xì)鈼l件下工作，將從海水中攝取Na2S04、 NaCl等鹽類，如果這些鹽類沉積在熱端部件上，使金屬表面被一層處于粒子態(tài)的 薄層熔鹽所覆蓋，將發(fā)生熱腐蝕。此外，燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片還承受著極大的由 離心力引起的拉應(yīng)力及氣流不均勻引起的振動(dòng)應(yīng)力；發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，渦輪葉片的 表面層及其較薄的邊緣上產(chǎn)生極大的熱應(yīng)力，使葉片發(fā)生過(guò)熱破壞，嚴(yán)重影響其 結(jié)構(gòu)完整性；發(fā)動(dòng)機(jī)零件也承受著進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣所帶入固體顆粒的機(jī)械沖 擊作用，微粒狀物質(zhì)的浸蝕會(huì)使保護(hù)性氧化膜破裂或溶解，過(guò)早的破壞了發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子或靜子葉片。
目前，船用或電站用燃?xì)鉁u輪機(jī)或大型民用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片材料多釆用鎳 基高溫合金，雖然其有較好的高溫力學(xué)性能，但其高溫耐蝕性能仍不夠理想，并 且價(jià)格昂貴，更換葉片的費(fèi)用很高。由于熱障復(fù)合鍍層具有抗蝕性高、硬度高、 耐磨性好、抗高溫氧化性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，世界各國(guó)在竟相開發(fā)和應(yīng)用具有抗高 溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結(jié)合力高的熱障復(fù)合鍍層，以解決 目前耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗髙溫腐蝕性差的難題。
現(xiàn)有技術(shù)主要是利用等離子噴涂(Plasma spraying)和電子束物理氣相沉積
(EB-PVD)方法在高溫部件表面形成熱障涂或鍍層，以改善其抗熱腐蝕性能。
雖然等離子噴涂方法適用范圍廣，但涂層中存在氣孔和未熔化的粉末粒子，使涂 層的力學(xué)性能受到影響，同時(shí)它們也會(huì)成為腐蝕氣體的通道，使中間層氧化，造
成熱障涂層失效；電子?xùn)|物理氣相沉積(EB-PVD)方法成本較高，而且涂層在 服役期間過(guò)早的剝落始終是困擾其發(fā)展的一個(gè)問(wèn)題，雖然在實(shí)驗(yàn)中已取得不少成 果，但還不能工業(yè)化實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和巿場(chǎng)需求，提 供一種具有抗高溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結(jié)合力高的熱障復(fù) 合鍍層結(jié)構(gòu)及其的一種操作簡(jiǎn)單、制備成本低和能夠工業(yè)化實(shí)施的制備工藝， 以實(shí)現(xiàn)使用熱障復(fù)合鍍層改善耐高溫部件使用壽命的目的。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明的熱障復(fù)合鍍層，由MCrAlY合金粘結(jié)層、NiAl合金阻擋層、 Zr02-Ce02陶瓷層及八1203保護(hù)層構(gòu)成，NiAl合金阻擋層設(shè)在MCrAlY合金粘結(jié) 層和Zr02-Ce02陶瓷層之間，八1203保護(hù)層鍍?cè)赯r02-Ce02陶瓷層表面，其特征在 于，所述MCrAlY合金的各元素組成重量百分比是Cr占20 25%、 Al占5~8%、 Y占0.05~1%, M為余量；所述NiAl合金的各元素組成重量百分比是Ni占 45~55%, Al占55~45 %。
所述MCrAlY合金中的M為Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。
本發(fā)明的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝如下
a) 按常規(guī)搡作對(duì)耐高溫基材表面進(jìn)行預(yù)處理，即包括機(jī)械處理耐高溫 基材表面的氧化層、有機(jī)溶劑除油、無(wú)機(jī)化學(xué)試劑除油和稀硫酸活化過(guò)程；
b) 使用電泳沉積工藝在預(yù)處理后的耐高溫基材表面制備MCrAlY合金粘 結(jié)層，電泳沉積的工藝參數(shù)如下以預(yù)處理后的耐高溫基材為電泳池的陰極、 金屬電極為陽(yáng)極、MCrAlY懸浮液為電泳液，在直流10 90伏特電壓下，電泳1 ~ 25分鐘，然后在25 25(TC烘干10-150分鐘，根據(jù)所需鍍層厚度電泳1 ~ 3次；
c) 使用電泳沉積工藝在MCrAlY合金粘結(jié)層上制備MA1合金阻擋層，電泳 沉積的工藝參數(shù)如下以鍍有MCrAlY合金粘結(jié)層的耐高溫基材為電泳池的陰極、 金屬電極為陽(yáng)極、NiAl懸浮液為電泳液，在直流10~90伏特電壓下，根據(jù)所需 鍍層厚度電泳1 15分鐘，然后在25 200。C烘干10~100分鐘，根據(jù)所需鍍層 厚度電泳1 3次；
d) 使用高速電噴鍍工藝在NiAl合金阻擋層上制備Zr02-Ce02陶瓷層，高速 電噴鍍的工藝參數(shù)如下以快速鎳的鍍液體系為基礎(chǔ)鍍液、添加Zr02納米顆粒和 Ce02納米顆粒的復(fù)合鍍液為電噴鍍鍍液，電噴鍍噴射速度為150~400L/h,噴嘴 掃描速度為10~25mm/s,噴嘴與樣品間距離保持2 ~ 4mm,在6 8V電壓、40 ~ 5(TC下電噴鍍10 20min,高速電噴鍍后樣品經(jīng)蒸餾水沖洗和自然干燥；
e) 使用高速電噴鍍工藝在Zr02-Ce02陶瓷層上制備Al203保護(hù)層，高速電噴 鍍的工藝參數(shù)如下以快速鎳的鍍液體系為基礎(chǔ)鍍液、添加八1203納米顆粒的復(fù) 合鍍液為電噴鍍鍍液，電噴鍍噴射速度為150~400L/h,噴嘴掃描速度為10 ~ 25mm/s ，噴嘴與樣品間距離保持2 ~ 4mm ,在6 8V電壓、40 50。C下電噴鍍10 20min,高速電噴鍍后樣品經(jīng)蒸餾水沖洗和自然干燥；
0使用等離子弧對(duì)制備的復(fù)合鍍層進(jìn)行掃描強(qiáng)化處理，等離子弧噴嘴直徑為 0.8mm,噴槍頭部與鍍層表面距離為8 12mm,電流為8 30A，掃描速度為 0.75~2.20mm/s，以氬氣作為介質(zhì)，保護(hù)氣流量為10L/min,離子氣流量為1.4 1.817min。
所述步驟b)和步驟c)中的金屬電極為鉑電極、金電極或銅電極。
所述步驟b)中的MCrAlY懸浮液的制備過(guò)程如下首先將MCrAlY分散在水、 甲醇或水與甲醇的混合溶劑中，然后加入AlCl3、 A1(N03)3或Mg(N03)2中的任一 種無(wú)機(jī)鹽，室溫下超聲振蕩20 150分鐘，最后靜置20 150分鐘即可，懸浮液 的組成如下MCrAlY為8~ 12g/L,無(wú)機(jī)鹽為0.1 ~ 0.8 g/L,余量為溶劑。
所述步驟c)中的NiAl懸浮液的制備過(guò)程如下首先將NiAl分散在水、甲醇 或水與甲醇的混合溶劑中，然后加入AlCl3、 A1(N03)3或Mg(N03)2中的任一種無(wú) 機(jī)鹽，室溫下超聲振蕩20 150分鐘，最后靜置20 150分鐘即可；懸浮液的組 成如下NiAl為4 6g/L,無(wú)機(jī)鹽為0.1 ~ 0.8 g/L,余量為溶劑。
所述步驟d)中的復(fù)合鍍液的制備過(guò)程如下首先將Zr02納米顆粒和002納 米顆粒加入水及分散劑中進(jìn)行分散，然后將分散好的納米添加劑加入基礎(chǔ)鍍液中 進(jìn)行攪拌10 20分鐘即可；所述復(fù)合鍍液的組成如下Zr02納米顆粒4 ~ 10g/L,
Ce02納米顆粒2 ~ 6g/L，分散劑適量，硫酸鎳250 ~ 270g/L，檸檬酸三銨40 ~ 60g/L， 氨水140~ 160ml/L,余量為水，鍍液pH值為6.0-7.5。
所述步驟d)中的復(fù)合鍍液中還可含有Y203， Y203在復(fù)合鍍液中的濃度為4~ 6g/L。
所述步驟e)中的復(fù)合鍍液的制備過(guò)程如下首先將八1203納米顆粒加入水及 分散劑中進(jìn)行分散，然后將分散好的納米添加劑加入基礎(chǔ)鍍液中進(jìn)行攪拌10~20 分鐘即可；所述復(fù)合鍍液的組成如下Al203納米顆粒4 8g/L,分散劑適量，硫 酸鎳250 270g/L,檸檬酸三銨40 60g/L,氨水140 ~ 160ml/L,余量為水，鍍液 pH值為6.0-7.5。
所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛或聚乙二醇中的 任意一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下
1) 鍍層熱導(dǎo)率低，在25'C ~ 1150。C的熱導(dǎo)率僅為0.4~0.5W/mK;
2) 鍍層表面粗糙度低，在115(TC保溫lh熱循環(huán)200次，表面粗糙度Ra ^ 2.5jam;
3) 鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，結(jié)合力為70MPa;
4) 鍍層抗熱腐蝕性能好，鍍層經(jīng)900。C保溫lh處理后置于Na2SO4—60。/。V205 溶液中循環(huán)50次，鍍層腐蝕失重^5mg/cn^;
5) 鍍層抗熱氧化性能好，100(TC熱循環(huán)200次，鍍層氧化失重^).02mg/cm25
6) 制備工藝操作簡(jiǎn)單、成本低，對(duì)環(huán)境污染小，適合大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)， 易于工業(yè)推廣應(yīng)用。


圖l為本發(fā)明的熱障復(fù)合鍍層的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi).粘結(jié)層；2.阻擋層；3.陶瓷層；4.保護(hù)層。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明 實(shí)施例1
a) 按常規(guī)操作對(duì)耐高溫合金K17表面進(jìn)行預(yù)處理
① 機(jī)械處理耐高溫合金表面的氧化層；
② 有機(jī)溶劑除油用丙酮清洗試樣表面油污；
③ 無(wú)機(jī)化學(xué)試劑除油用60 80。C的無(wú)機(jī)化學(xué)除油劑清洗試樣表面油污，以除 油水洗后工件表面水膜呈連續(xù)均勻的水膜為除油干凈的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定該工件的最佳 除油時(shí)間，無(wú)機(jī)化學(xué)除油劑的配方為
NaC03 20 30g/L Na3P04 30~40g/L NaOH 50~60g/L Na2Si03 5 10g/L;
④ 稀硫酸活化將試樣放入20 3(TC的20%的稀硫酸水溶液中浸泡30min。
b) 使用電泳沉積工藝在預(yù)處理后的耐高溫合金表面制備MCrAlY合金粘
結(jié)層
① 制備MCrAlY懸浮液將12克MCrAlY分散在1000亳升濃度為10( wt.% ) 甲醇水溶液中，然后加入0.6克A1(N03)3，室溫下超聲振蕩IOO分鐘，最后靜置 60分鐘即可，其中MCrAlY合金中的M為Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種，各 元素組成重量百分比是Cr占20 25%、 Al占5~8%、 Y占0.05 1%， M為余量；
② 以上述制備的MCrAlY懸浮液為電泳液、預(yù)處理后的耐高溫合金為電泳 池的陰極、金電極為陽(yáng)極，在直流50伏特電壓下，電泳15分鐘后將陰極取出， 然后在15(TC烘干80分鐘；
③ 再次將陰極放入電泳池中，在直流50伏特電壓下，電泳5分鐘后將陰極取 出，然后在15(TC烘干IOO分鐘。
c) 使用電泳沉積工藝在MCrAlY合金粘結(jié)層上制備NiAl合金阻擋層
① 制備NiAl懸浮液將5克NiAl分散在1000毫升濃度為10 (wt.%)甲醇 水溶液中，然后加入0.5克A1(N03)3,室溫下超聲振蕩60分鐘，最后靜置30分 鐘即可，其中NiAl合金的各元素組成重量百分比是Ni占45~55%， Al占55 45
%;
② 以上述制備的NiAl懸浮液為電泳液、以鍍有MCrAlY合金粘結(jié)層的耐高溫 合金為電泳池的陰極、銅電極為陽(yáng)極，在直流70伏特電壓下，電泳5分鐘后將
陰極取出，然后在50'C烘干40分鐘；
③再次將陰極放入電泳池中，在直流70伏特電壓下，電泳l分鐘后將陰極取 出，然后在5(TC烘干60分鐘。
d) 使用高速電噴鍍工藝在NiAl合金阻擋層上制備Zr02-Ce02陶瓷層
① 制備電噴鍍鍍液首先將10克ZrO2納米顆粒、4克￥203納米顆粒和4克 Ce02納米顆粒加入1000亳升水及30ml聚乙二醇中進(jìn)行撹拌分散20~40分鐘， 然后將分散好的納米添加劑加入基礎(chǔ)鍍液中進(jìn)行攪拌10 ~ 20分鐘，所述基礎(chǔ)鍍液 的組成如下硫酸鎳263g/L，檸檬酸三銨51g/L，氨水150ml/L，余量為水，鍍液 pH值為7.0;
② 以上述制備的復(fù)合鍍液為電噴鍍鍍液，電噴鍍噴射速度為250L/h,噴嘴掃 描速度為15mm/s，噴嘴與樣品間距離保持3mm,在7V電壓、45t:下電噴鍍15min， 高速電噴鍍時(shí)，先打開鍍液開關(guān)，使得鍍液在機(jī)器內(nèi)循環(huán)一段時(shí)間，起到機(jī)械攪 拌的作用，隨后打開電源，進(jìn)行高速電噴鍍，高速電噴鍍后樣品經(jīng)蒸餾水沖洗和 自然干燥。
e) 使用高速電噴鍍工藝在Zr02-Ce02陶瓷層上制備八1203保護(hù)層
① 制備電噴鍍鍍液首先將8克八1203納米顆粒加入1000亳升水及15克十 二烷基硫酸鈉中進(jìn)行攪拌分散20 ~ 40分鐘，然后將分散好的納米添加劑加入基礎(chǔ) 鍍液中進(jìn)行攪拌10~20分鐘，所述基礎(chǔ)鍍液的組成如下硫酸鎳263g/L，檸檬 酸三銨51g/L,氨水150ml/L,余量為水，鍍液pH值為7.0;
② 以上述制備的復(fù)合鍍液為電噴鍍鍍液，電噴鍍噴射速度為200L/h，噴嘴掃 描速度為20mm/s，噴嘴與樣品間距離保持3mm,在7V電壓、45。C下電噴鍍10min, 高速電噴鍍時(shí)，先打開鍍液開關(guān)，使得鍍液在機(jī)器內(nèi)循環(huán)一段時(shí)間，起到機(jī)械攪 拌的作用，隨后打開電源，進(jìn)行高速電噴鍍，高速電噴鍍后樣品經(jīng)蒸餾水沖洗和 自然干燥。
f) 使用等離子弧對(duì)制備的復(fù)合鍍層進(jìn)行掃描強(qiáng)化處理，等離子弧噴嘴直徑為 0.8mm,噴槍頭部與鍍層表面距離為10mm，電流為15A，掃描速度為1.20mm/s, 以氬氣作為介質(zhì)，保護(hù)氣流量為10L/min，離子氣流量為1.6L/min。
圖1為由本發(fā)明制備工藝制得的熱障復(fù)合鍍層，其中1為MCrAlY 合金粘結(jié)層、2為NiAl合金阻擋層、3為ZKVCe02陶瓷層及4為Al203保護(hù)層，
可見NiAl合金阻擋層2設(shè)在MCrAlY合金粘結(jié)層1和Zr02-Ce02陶瓷層3之間， 八1203保護(hù)層4鍍?cè)赯r02-Ce02陶瓷層3表面。
經(jīng)檢測(cè)得知由上述制備工藝制得的熱障復(fù)合鍍層的MCrAlY合金粘 結(jié)層的厚度為0.125mm、 NiAl合金阻擋層的厚度為0.003mm、 Zr02-Ce02陶瓷層 的厚度為0.35mm、八1203保護(hù)層的厚度為0.12mm;鍍層在25°C ~ 115(TC的熱導(dǎo) 率為0.4~0.5W/mK;在115(TC保溫lh熱循環(huán)200次，表面粗糙度Ra^2.5pm; 鍍層與基體的結(jié)合力為70Mpa;鍍層經(jīng)900'C保溫lh處理后置于Na2S04— 60。/。V205溶液中循環(huán)50次，鍍層腐蝕失重S5mg/cm人鍍層經(jīng)1000。C熱循環(huán)200 次，鍍層氧化失重S0.02mg/cm2。
權(quán)利要求
1.一種熱障復(fù)合鍍層，由MCrAlY合金粘結(jié)層、NiAl合金阻擋層、ZrO2-CeO2陶瓷層及Al2O3保護(hù)層構(gòu)成，NiAl合金阻擋層設(shè)在MCrAlY合金粘結(jié)層和ZrO2-CeO2陶瓷層之間，Al2O3保護(hù)層鍍?cè)赯rO2-CeO2陶瓷層表面，其特征在于，所述MCrAlY合金的各元素組成重量百分比是Cr占20～25％、Al占5～8％、Y占0.05～1％，M為余量；所述NiAl合金的各元素組成重量百分比是Ni占45～55％，Al占55～45％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱障復(fù)合鍍層，其特征在于，所述MCrAlY合 金中的M為Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。
3. —種權(quán)利要求l所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于，所述 工藝包括如下具體步驟a) 按常規(guī)操作對(duì)耐高溫基材表面進(jìn)行預(yù)處理，即包括機(jī)械處理耐高溫 基材表面的氧化層、有機(jī)溶劑除油、無(wú)機(jī)化學(xué)試劑除油和稀硫酸活化過(guò)程；b) 使用電泳沉積工藝在預(yù)處理后的耐高溫基材表面制備MCrAlY合金粘 結(jié)層，電泳沉積的工藝參數(shù)如下以預(yù)處理后的耐高溫基材為電泳池的陰極、 金屬電極為陽(yáng)極、MCrAlY懸浮液為電泳液，在直流10 ~ 90伏特電壓下，電泳1 ~ 25分鐘，然后在25 250。C烘干10~150分鐘，根據(jù)所需鍍層厚度電泳1 ~3次；c) 使用電泳沉積工藝在MCrAlY合金粘結(jié)層上制備MA1合金阻擋層，電泳 沉積的工藝參數(shù)如下以鍍有MCrAlY合金粘結(jié)層的耐高溫基材為電泳池的陰極、 金屬電極為陽(yáng)極、NiAl懸浮液為電泳液，在直流10-90伏特電壓下，根據(jù)所需 鍍層厚度電泳1 15分鐘，然后在25 20(TC烘干10~100分鐘，根據(jù)所需鍍層 厚度電泳1 3次；d) 使用高速電噴鍍工藝在MA1合金阻擋層上制備Zr02-Ce02陶瓷層，高速 電噴鍍的工藝參數(shù)如下以快速鎳的鍍液體系為基礎(chǔ)鍍液、添加Zr02納米顆粒和 Ce02納米顆粒的復(fù)合鍍液為電噴鍍鍍液，電噴鍍噴射速度為150~400L/h，噴嘴 掃描速度為10~25mm/s,噴嘴與樣品間距離保持2 ~ 4mm，在6 8V電壓、40 ~ 50。C下電噴鍍10 20min，高速電噴鍍后樣品經(jīng)蒸餾水沖洗和自然干燥；e) 使用高速電噴鍍工藝在ZrCVCe02陶瓷層上制備八1203保護(hù)層，高速電噴 鍍的工藝參數(shù)如下以快速鎳的鍍液體系為基礎(chǔ)鍍液、添加八1203納米顆粒的復(fù) 合鍍液為電噴鍍鍍液，電噴鍍噴射速度為150~400L/h，噴嘴掃描速度為10 ~ 25mm/s，噴嘴與樣品間距離保持2 4mm,在6~8V電壓、40 ~ 5CTC下電噴鍍10 ~ 20min，高速電噴鍍后樣品經(jīng)蒸餾水沖洗和自然干燥；f)使用等離子弧對(duì)制備的復(fù)合鍍層進(jìn)行掃描強(qiáng)化處理，等離子弧噴嘴直徑為 0.8mm,噴槍頭部與鍍層表面距離為8 12mm,電流為8~30A,掃描速度為 0.75 2.20mm/s，以氬氣作為介質(zhì)，保護(hù)氣流量為10L/min,離子氣流量為1.4 1.8L/min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于，所述 步驟b)和步驟c)中的金屬電極為鉑電極、金電極或銅電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于，所述 步驟b)中的MCrAlY懸浮液的制備過(guò)程如下首先將MCrAlY分散在水、甲醇或 水與甲醇的混合溶劑中，然后加入AlCl3、 A1(N03)3或Mg(N03)2中的任一種無(wú)機(jī) 鹽，室溫下超聲振蕩20 150分鐘，最后靜置20 150分鐘即可，懸浮液的組成 如下MCrAlY為8 ~ 12 g/L，無(wú)機(jī)鹽為0.1 ~ 0.8 g/L,余量為溶劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于，所述 步驟c)中的NiAl懸浮液的制備過(guò)程如下首先將NiAl分散在水、甲醇或水與甲 醇的混合溶劑中，然后加入AlCl3、 A1(N03)3或Mg(N03)2中的任一種無(wú)機(jī)鹽，室 溫下超聲振蕩20 150分鐘，最后靜置20 150分鐘即可；懸浮液的組成如下 NiAl為4 6g/L,無(wú)機(jī)鹽為0.1-0.8 g/L，余量為溶劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于，所述 步驟d)中的復(fù)合鍍液的制備過(guò)程如下首先將Zr02納米顆粒和Ce02納米顆粒加 入水及分散劑中進(jìn)行分散，然后將分散好的納米添加劑加入基礎(chǔ)鍍液中進(jìn)行攪拌 10~20分鐘即可；所述復(fù)合鍍液的組成如下Zr02納米顆粒4 ~ 10g/L， Ce02 納米顆粒2 6g/L,分散劑適量，硫酸鎳250-270g/L，檸檬酸三銨40 ~ 60g/L， 氨水140~ 160ml/L,余量為水，鍍液pH值為6.0~7.5。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于，所述 復(fù)合鍍液中含有Y203， ￥203在復(fù)合鍍液中的濃度為4~6g/L。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于，所述 步驟e)中的復(fù)合鍍液的制備過(guò)程如下首先將Al203納米顆粒加入水及分散劑中 進(jìn)行分散，然后將分散好的納米添加劑加入基礎(chǔ)鍍液中進(jìn)行攪拌10~20分鐘即 可；所述復(fù)合鍍液的組成如下A1203納米顆粒4 ~ 8g/L，分散劑適量，硫酸鎳250 ~ 270g/L,檸檬酸三銨40~60g/L，氨水140 ~ 160ml/L，余量為水，鍍液pH值為 6.0 ~ 7.5。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的熱障復(fù)合鍍層的制備工藝，其特征在于， 所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛或聚乙二醇中的任意 一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱障復(fù)合鍍層，該鍍層是由MCrAlY合金粘結(jié)層、NiAl合金阻擋層、ZrO₂-CeO₂陶瓷層及Al₂O₃保護(hù)層構(gòu)成，NiAl合金阻擋層設(shè)在MCrAlY合金粘結(jié)層和ZrO₂-CeO₂陶瓷層之間，Al₂O₃保護(hù)層鍍?cè)赯rO₂-CeO₂陶瓷層表面。本發(fā)明采用電泳沉積、高速電噴鍍與等離子弧對(duì)鍍層掃描處理相結(jié)合的制備工藝不僅具有操作方法簡(jiǎn)單，制備成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，而且制得的熱障復(fù)合鍍層還具有熱導(dǎo)率低、鍍層表面粗糙度低、鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度高、抗熱腐蝕性能好及抗熱氧化性能好等優(yōu)點(diǎn)，解決了耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫腐蝕性差的難題，延長(zhǎng)了耐高溫部件的使用壽命。
文檔編號(hào)C25D5/10GK101358363SQ200810042318
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者李培耀, 李曼萍, 偉 王, 錢士強(qiáng), 晨 黃 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)