CN114807822A - 延缓界面tgo生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺 - Google Patents

延缓界面tgo生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN114807822A
CN114807822A CN202210208699.5A CN202210208699A CN114807822A CN 114807822 A CN114807822 A CN 114807822A CN 202210208699 A CN202210208699 A CN 202210208699A CN 114807822 A CN114807822 A CN 114807822A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
spraying
bonding layer
micro
barrier coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210208699.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114807822B (zh
Inventor
张永昂
韩家森
陈姬
吴东亭
邹勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN202210208699.5A priority Critical patent/CN114807822B/zh
Publication of CN114807822A publication Critical patent/CN114807822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114807822B publication Critical patent/CN114807822B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/073—Metallic material containing MCrAl or MCrAlY alloys, where M is nickel, cobalt or iron, with or without non-metal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种延缓界面TGO生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺，在传统的低成本热障涂层内部引入激光微凹坑织构阵列，快速精准控制粘结层‑陶瓷层界面微结构，粘结层‑陶瓷层沉积界面结合质量优异。本发明的激光微织构改性热障涂层包括高温合金基体、金属粘结层、粘结层表面带内壁重熔致密化层的微凹坑织构阵列、陶瓷隔热层。本发明通过设置重熔致密化层，脉冲激光束直接烧蚀制备微凹坑织构阵列，凹坑内壁涂层组织重熔致密化，实现粘结层表层微结构致密化，进而显著降低热障涂层高温服役时的Al元素消耗，增大粘结层‑陶瓷层界面微裂纹扩展阻力，提升热障涂层的长效服役效能。

Description

延缓界面TGO生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺
技术领域
本发明涉及涂层技术领域，具体是一种延缓界面TGO生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
目前，大规模工业化应用的热障涂层为等离子喷涂双层结构体系，包括MCrAlY(M＝Ni，Co，或NiCo)抗氧化粘结层和陶瓷隔热层(如ZrO2-8wt.％Y2O3氧化钇稳定氧化锆材料，YSZ)。高温服役过程中，粘结层-陶瓷层界面生成以α-Al2O3为主的热生长氧化物TGO(Thermally Grown Oxide，TGO)层，阻碍热氧/氧离子进一步内向扩散，可提升基体和粘结层高温耐久性。但是，粘结层、TGO层和YSZ陶瓷层之间热膨胀系数差异大(粘结层10-16×10-6/K，TGO层5-9×10-6/K，YSZ陶瓷层10-11×10-6/K)，TGO层附近产生热失配应力。随着服役时间延长，TGO层生长增厚也会累积较大生长应力。在二者共同作用下，粘结层凸起处和陶瓷层凹坑处不断积聚法向残余拉应力。此外，陶瓷层内部也会产生高温烧结刚化和相变应力。当陶瓷层或粘结层-陶瓷层界面处累积的弹性应变能超过涂层断裂韧性，微裂纹萌生并扩展。目前的研究表明，对于传统热喷涂双层结构热障涂层，其剥落失效的主要诱因之一是TGO层异常生长增厚导致粘结层-陶瓷层界面大尺度裂纹快速失稳扩展，严重限制了热障涂层高温服役寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种延缓界面TGO生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺。通过脉冲激光束直接烧蚀粘结层表面制备形貌重复性好、带内壁重熔致密化层的微凹坑织构阵列，微凹坑直径和深度为微米级，实现了微凹坑和内壁重熔致密化层的一次精准成形，后续喷涂陶瓷隔热层的填充沉积质量优异；粘结层-陶瓷层界面凸起比例的减少和表层重熔致密化结构可显著降低热障涂层高温服役时的Al元素消耗，维持全域界面α-Al2O3层缓慢致密生长，实现热障涂层界面TGO层缓慢生长；微凹坑织构亦可扭曲微裂纹扩展方向，延长微裂纹扩展距离，增大粘结层-陶瓷层界面微裂纹扩展阻力，有效提高了热障涂层抗热冲击性能和高温稳定性。
为解决上述技术问题，提供如下技术方案。
一种激光微织构改性热障涂层的制备工艺，包括如下步骤：在喷砂粗化的高温合金基体表面喷涂制备金属粘结层；随后利用脉冲激光束直接烧蚀金属粘结层表面，构筑平行排列且带内壁重熔致密化层的微凹坑织构阵列；随后在微凹坑织构阵列表面喷涂制备陶瓷隔热层。
进一步的，所述高温合金基体为航空发动机和工业燃气轮机热端构件材料，可选用镍基和难熔金属为基的合金。
进一步的，金属粘结层可选择抗高温氧化的NiCoCrAlY粉末，但不限于MCrAlY材料体系。粘结层制备工艺采用大气等离子喷涂，也可采用超音速火焰喷涂、超音速等离子喷涂、真空等离子喷涂等技术。
进一步的，金属粘结层厚度为80-150μm。
进一步的，采用大气等离子喷涂技术制备金属粘结层，其具体工艺为喷涂电流750A，喷涂电压为30V，主气氩气流量40L/min，辅气氦气流量7.5L/min，送粉气氩气流量4L/min，喷涂距离110mm，送粉速度18g/min。
进一步的，微凹坑织构阵列制备工艺选用纳秒脉冲激光技术直接烧蚀粘结层表面，同步重熔粘结层表面，重熔层厚度2-10μm，实现微凹坑织构和凹坑内壁重熔致密化层的一次精准成形；微凹坑直径和深度为微米级，微凹坑深度、直径、阵列密度可调，微凹坑深度可为粘结层厚度的1/6～1/8，微凹坑直径可为微凹坑深度的1/2～3倍，阵列密度可为50～200个/cm2，后续陶瓷隔热层的沉积结合质量优异，提高了粘结层-陶瓷层界面结合性能
进一步的，利用纳秒脉冲激光技术烧蚀粘结层表面加工平行排列的微凹坑织构阵列，其具体工艺为，脉冲宽度100ns，脉冲平均功率20w，微凹坑直径为50μm，深度25μm，凹坑中心间距70μm。
纳秒脉冲激光技术参数有效减少了微凹坑内壁重熔层增厚和重熔层表面堆积，快速实现带内壁重熔致密化层的微凹坑织构阵列可控成形；微凹坑深度、直径、阵列密度参数保证了后续陶瓷隔热层的撞击沉积质量，粘结层和陶瓷层界面结合优异，提高了界面结合面积和结合强度。
进一步的，陶瓷隔热层选用低热导率的氧化钇稳定氧化锆粉末(ZrO2-8wt.％Y2O3，YSZ)或锆酸锶、锆酸镧等稀土锆酸盐粉末。陶瓷隔热层制备工艺采用大气等离子喷涂，也可采用超音速等离子喷涂、真空等离子喷涂、等离子喷涂物理气相沉积等技术。
进一步的，陶瓷隔热层的厚度为100-300μm。
进一步的，采用大气等离子喷涂技术制备陶瓷隔热层，其具体工艺为喷涂电流790A，喷涂电压为35V，主气氩气流量45L/min，辅气氦气流量6.5L/min，送粉气氩气流量4L/min，喷涂距离120mm，送粉速度14g/min。
本发明公开一种延缓界面TGO生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺，在传统的低成本热障涂层内部引入激光微凹坑织构阵列，快速精准控制粘结层-陶瓷层界面微结构，粘结层-陶瓷层沉积界面结合质量优异。一方面，粘结层表面高比例微凹坑形貌和表层重熔致密化微结构，降低了粘结层高温服役时Al元素氧化消耗速度而维持全域界面α-Al2O3层缓慢致密生长。另一方面，微凹坑织构可扭曲裂纹扩展方向，延长裂纹扩展距离，增大了粘结层-陶瓷层界面微裂纹扩展阻力。本发明公开的激光微织构改性热障涂层可有效延缓高温热冲击剥落失效，对于确保等离子喷涂热障涂层高温稳定性及其长期服役具有重要影响。
本发明的有益效果：
(1)与现有技术相比，本发明保留传统低成本热障涂层双层结构体系的同时，通过脉冲激光束直接烧蚀粘结层快速引入界面微凹坑织构，实现微凹坑和内壁重熔致密化层的一次精准成形，有效抑制TGO层大厚度生长和粘结层-陶瓷层界面微裂纹扩展，确保热障涂层长寿命稳定运行。该新结构热障涂层基于脉冲激光技术和等离子喷涂技术的成熟工艺，可快速实现该新型结构热障涂层的可控制备和促进实际工程应用，进一步低成本挖掘热障涂层的长效服役潜力。
(2)本发明通过调整脉冲激光束参数，有效减少了微凹坑内壁重熔层增厚和重熔层表面堆积，快速实现带内壁重熔致密化层的微凹坑织构阵列可控成形。
(3)本发明通过脉冲激光束直接烧蚀粘结层制备微凹坑织构阵列，凹坑内壁涂层组织重熔致密化，消除了粘结层内在微孔洞、微裂纹、层状堆叠层间界面，实现粘结层表层微结构致密化。热障涂层高温服役时，该凹坑内壁重熔致密化层可抑制粘结层表面Al元素外向扩散和外部高温氧内向扩散，降低A l元素氧化消耗，维持全域界面α-Al2O3层缓慢致密生长，抑制TGO分层大厚度生长。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是激光微织构改性热障涂层的结构示意图；
其中，1为高温合金基体、2为金属粘结层、3为粘结层表面微凹坑织构阵列、4为陶瓷隔热层、5为微凹坑内壁重熔致密化层。
图2为热喷涂新结构热障涂层构筑图。
图3为激光微织构改性热障涂层高温性能测试图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
实施例1
一种延缓界面TGO生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺，包含以下步骤：
在喷砂粗化的高温合金基体表面，采用粒度为45～90μm的NiCoCrAlY粉末，通过大气等离子喷涂技术制备厚度120μm粘结层，其具体工艺为喷涂电流750A，喷涂电压为30V，主气氩气流量40L/min，辅气氦气流量7.5L/min，送粉气氩气流量4L/min，喷涂距离110mm，送粉速度18g/min。使用砂纸将粘结层表面研磨平整，随后利用纳秒脉冲激光技术烧蚀粘结层表面加工平行排列的微凹坑织构阵列，其具体工艺为，脉冲宽度100ns，脉冲平均功率20w，微凹坑直径为50μm，深度25μm，凹坑中心间距70μm。最后采用粒度为45-75μm的YSZ粉末，通过大气等离子喷涂技术制备YSZ隔热面层(厚度约200μm)，其具体工艺为喷涂电流790A，喷涂电压为35V，主气氩气流量45L/min，辅气氦气流量6.5L/min，送粉气氩气流量4L/min，喷涂距离120mm，送粉速度14g/min。
通过上述工艺制备得到一种延缓界面TGO生长的激光微织构改性热障涂层，其结构如图1所示。
YSZ陶瓷层与激光微织构改性粘结层界面结合完整，填充沉积质量优异，激光微织构改性热障涂层成形良好，横截面形貌图如图2(其中图2左为粘结层表面微凹坑织构阵列形貌；图2右为热障涂层沉积形貌)所示。
针对“等离子喷涂NiCoCrAlY粘结层—激光微织构阵列—等离子喷涂YSZ陶瓷层”新型结构热障涂层进行空气炉等温氧化实验和水淬热循环实验，评价热障涂层高温稳定性和TGO层生长形态。等温氧化实验在空气电阻炉中进行，将试样加热至1050℃，保温100h，从炉中取出自然空冷。一次水淬热循环包括：将试样置于1050℃空气电阻炉中保温10分钟，随后从炉中取出迅速放入去离子水中水淬3分钟至室温。实验结果如图3(图3左为等温氧化后界面TGO层生长形貌；图3右为水淬热震循环后界面TGO层生长形貌)所示。等温氧化实验结果表明，界面TGO层无分层和褶皱现象，氧化生长速度减慢约1倍(微凹坑织构阵列改性热障涂层的TGO层厚度约2.2μm，喷涂态热障涂层的TGO层厚度约4.3μm)，未见界面大尺度裂纹。200次水淬热循环实验结果表明YSZ陶瓷层无剥落现象，界面TGO层氧化生长速度缓慢且未发生褶皱和开裂(TGO层厚度约1.1μm，无分层)。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种激光微织构改性热障涂层的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：在喷砂粗化的高温合金基体表面喷涂制备金属粘结层；随后利用脉冲激光束直接烧蚀金属粘结层表面，构筑平行排列且带内壁重熔致密化层的微凹坑织构阵列；随后在微凹坑织构阵列表面喷涂制备陶瓷隔热层。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述高温合金基体为镍基和难熔金属为基的合金。
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，金属粘结层采用NiCoCrAlY粉末进行制备；金属粘结层制备工艺选自大气等离子喷涂、超音速火焰喷涂、超音速等离子喷涂、真空等离子喷涂。
4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，金属粘结层的厚度为80-150μm、陶瓷隔热层的厚度为100-300μm。
5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，采用大气等离子喷涂技术制备金属粘结层；优选的，采用大气等离子喷涂技术制备金属粘结层的具体工艺为喷涂电流750A，喷涂电压为30V，主气氩气流量40L/min，辅气氦气流量7.5L/min，送粉气氩气流量4L/min，喷涂距离110mm，送粉速度18g/min。
6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，带内壁重熔致密化层的微凹坑织构阵列制备工艺选用纳秒脉冲激光技术。
7.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，利用纳秒脉冲激光技术直接烧蚀金属粘结层表面，其具体工艺参数为：脉冲宽度100ns，脉冲平均功率20w，微凹坑直径为50μm，深度25μm，凹坑中心间距70μm。
8.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述陶瓷隔热层选用氧化钇稳定氧化锆粉末、锆酸锶粉末或锆酸镧粉末进行制备。
9.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，采用大气等离子喷涂技术制备陶瓷隔热层；优选的，采用大气等离子喷涂技术制备陶瓷隔热层，其具体工艺为喷涂电流790A，喷涂电压为35V，主气氩气流量45L/min，辅气氦气流量6.5L/min，送粉气氩气流量4L/min，喷涂距离120mm，送粉速度14g/min。
10.根据上述权利要求任一项所述的制备工艺制备得到的激光微织构改性热障涂层。
CN202210208699.5A 2022-03-03 2022-03-03 延缓界面tgo生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺 Active CN114807822B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210208699.5A CN114807822B (zh) 2022-03-03 2022-03-03 延缓界面tgo生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210208699.5A CN114807822B (zh) 2022-03-03 2022-03-03 延缓界面tgo生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114807822A true CN114807822A (zh) 2022-07-29
CN114807822B CN114807822B (zh) 2023-07-28

Family

ID=82529335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210208699.5A Active CN114807822B (zh) 2022-03-03 2022-03-03 延缓界面tgo生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114807822B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115627438A (zh) * 2022-10-31 2023-01-20 西安交通大学 一种提高热障涂层金属粘结层抗氧化性能的方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5419971A (en) * 1993-03-03 1995-05-30 General Electric Company Enhanced thermal barrier coating system
US5576069A (en) * 1995-05-09 1996-11-19 Chen; Chun Laser remelting process for plasma-sprayed zirconia coating
CN103276394A (zh) * 2013-06-17 2013-09-04 铜陵学院 一种等离子喷涂双层结构热障涂层激光重熔一步强化加工方法及其装置
CN106676449A (zh) * 2015-11-04 2017-05-17 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种提高涂层结合强度的方法
CN106756721A (zh) * 2017-01-03 2017-05-31 安徽工业大学 一种基于激光加工技术制备涂层的方法及装置
CN107841704A (zh) * 2017-10-30 2018-03-27 江苏大学 激光冲击调控热障涂层过渡层界面结构的表面处理方法
CN111334744A (zh) * 2020-02-18 2020-06-26 江苏大学 利用激光冲击调控热障涂层粘结层表面微织构的处理方法
CN111593341A (zh) * 2020-05-22 2020-08-28 江苏大学 一种重型燃气轮机叶片高性能热障涂层及其多工艺组合制备方法
CN113463007A (zh) * 2021-06-23 2021-10-01 中国石油大学胜利学院 一种正弦形梯度微织构等离子涂层制备方法
CN113549879A (zh) * 2021-07-23 2021-10-26 苏州金航纳米技术研究有限公司 超快激光重构的抗cmas侵蚀热障涂层表面制备方法
US20220049325A1 (en) * 2020-08-13 2022-02-17 Dalian University Of Technology Method for protection against fretting fatigue by compound modification via laser shock peening and coating lubrication

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5419971A (en) * 1993-03-03 1995-05-30 General Electric Company Enhanced thermal barrier coating system
US5576069A (en) * 1995-05-09 1996-11-19 Chen; Chun Laser remelting process for plasma-sprayed zirconia coating
CN103276394A (zh) * 2013-06-17 2013-09-04 铜陵学院 一种等离子喷涂双层结构热障涂层激光重熔一步强化加工方法及其装置
CN106676449A (zh) * 2015-11-04 2017-05-17 中国人民解放军装甲兵工程学院 一种提高涂层结合强度的方法
CN106756721A (zh) * 2017-01-03 2017-05-31 安徽工业大学 一种基于激光加工技术制备涂层的方法及装置
CN107841704A (zh) * 2017-10-30 2018-03-27 江苏大学 激光冲击调控热障涂层过渡层界面结构的表面处理方法
CN111334744A (zh) * 2020-02-18 2020-06-26 江苏大学 利用激光冲击调控热障涂层粘结层表面微织构的处理方法
CN111593341A (zh) * 2020-05-22 2020-08-28 江苏大学 一种重型燃气轮机叶片高性能热障涂层及其多工艺组合制备方法
US20220049325A1 (en) * 2020-08-13 2022-02-17 Dalian University Of Technology Method for protection against fretting fatigue by compound modification via laser shock peening and coating lubrication
CN113463007A (zh) * 2021-06-23 2021-10-01 中国石油大学胜利学院 一种正弦形梯度微织构等离子涂层制备方法
CN113549879A (zh) * 2021-07-23 2021-10-26 苏州金航纳米技术研究有限公司 超快激光重构的抗cmas侵蚀热障涂层表面制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
汪久根等, 西安电子科技大学出版社 *
王东生等: "TiAl合金表面激光重熔热障涂层组织及抗高温氧化性能", 功能材料, vol. 40, no. 04, pages 578 - 581 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115627438A (zh) * 2022-10-31 2023-01-20 西安交通大学 一种提高热障涂层金属粘结层抗氧化性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114807822B (zh) 2023-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109628929B (zh) 一种热障涂层及其制备方法与应用、航空发动机涡轮叶片
CN103668191A (zh) 一种热障涂层的制备方法
CN103789715A (zh) 一种高寿命耐氧化热障涂层材料及其制备方法
CN109706418A (zh) 一种双陶瓷层结构8ysz热障涂层及制备方法
CN110408931B (zh) 一种具有长寿命的热障涂层及其制备方法
CN108118190B (zh) 一种抗环境沉积物腐蚀热障涂层及其制备方法
CN107699840A (zh) 多孔氧化锆热障涂层的制备方法
CN106191752A (zh) 一种热障涂层表面熔融沉积物防护涂层及其制备方法
CN111593341B (zh) 一种重型燃气轮机叶片高性能热障涂层及其多工艺组合制备方法
CN113151772A (zh) 一种新型高温耐蚀的双陶瓷层结构热障涂层及其制备方法
CN102534613A (zh) 一种新型复合结构涂层及其制备方法
CN104630686A (zh) 一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法
Yao et al. Thermal barrier coatings with (Al2O3–Y2O3)/(Pt or Pt–Au) composite bond coat and 8YSZ top coat on Ni-based superalloy
CN113860920B (zh) 一种耐cmas腐蚀性能优的环境障涂层及其制备方法
CN112176275B (zh) 一种热障涂层及其制备方法和应用
CN105401116A (zh) 一种钛合金TiAl3-Al复合涂层制备方法
CN110387520B (zh) 止裂抗剥落仿生堤坝结构梯度涂层及其制备方法
CN111962028A (zh) 一种eb-pvd/aps复合结构双陶瓷层热障涂层及其制备方法
CN108004543A (zh) 一种抗cmas腐蚀的热障涂层及其制备方法
CN110863167A (zh) 一种铌钨合金超高温抗氧化涂层结构及其制备方法
CN102991021A (zh) 一种超高温防氧化复合梯度涂层及其制备方法
CN114807822A (zh) 延缓界面tgo生长的激光微织构改性热障涂层及其制备工艺
CN102925871A (zh) 一种复合热障涂层及其制备方法
Das et al. Thermal cyclic behavior of glass–ceramic bonded thermal barrier coating on nimonic alloy substrate
CN103552311A (zh) 一种用于单晶高温合金的防护涂层及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant