【摘要】 本发明公开了一种耐瞬态超高温的热障涂层陶瓷层材料，是由摩尔百分比为1～5的氧化钇Y2O3、摩尔百分比为1～40的氧化铪HfO2、摩尔百分比为1～5的氧化铌Nb2O5以及余量的氧化锆ZrO2组成的Nb2O5掺杂YSZ-YSH陶瓷层材料。该热障涂层陶瓷层材料能够承受每秒2500K～3000K的瞬态超高温、马赫节点为3～6的燃气热冲击和冲刷烧蚀。维氏硬度HV 800～1300。在测试温度2500K，马赫节点3的热冲击循环下，10次后含有Nb2O5掺杂YSZ-YSH陶瓷材料涂层的基体保持完好；在35次后含有Nb2O5掺杂YSZ-YSH陶瓷材料涂层的基体出现腐蚀点。 【专利类型】发明授权 【申请人】北京航空航天大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100083 北京市海淀区学院路37号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810103109.2 【申请日】2008-03-31 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101265561B 【公开公告日】2010-06-02 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101265561B 【授权公告日】2010-06-02 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】C23C4/10; C23C4/02; C04B35/48; C23C4/11; C23C4/134 【发明人】郭洪波; 王毅; 徐惠彬; 宫声凯 【主权项内容】一种制备耐瞬态超高温的热障涂层陶瓷层材料的方法，其特征在于有下列步骤：制备耐瞬态超高温的热障涂层陶瓷层是由摩尔百分比为1～5的氧化钇Y2O3、摩尔百分比为1～40的氧化铪HfO2、摩尔百分比为1～5的氧化铌Nb2O5以及余量的氧化锆ZrO2组成的Nb2O5掺杂YSZ-YSH陶瓷层材料；第一步，基体前处理对选取的基体进行喷砂，使基体表面粗糙度Ra＜0.8；第二步，采用等离子喷涂工艺制粘结层将经第一步处理后的基体安装在喷涂设备的工作台上，在第一组等离子喷涂工艺条件下制得厚度为100～120μm的第一基体；粘结层粉材为粒径50～150μm的NiCoCrAlY；所述第一组等离子喷涂工艺条件为：喷涂距离为100～140mm，喷枪的移动速度为500～900mm/s，等离子喷涂电压为60～80V，电流为400～600A，送粉量为20～40g/min；第三步，采用等离子喷涂工艺制备陶瓷层将经第二步制得的所述第二基体预热到400～900℃，然后在第三组等离子喷涂工艺条件下制得厚度为150～300μm的网状结构第三基体；所述第三组等离子喷涂工艺条件为：喷涂距离为60～90mm，喷枪的移动速度为300～800mm/s，等离子喷涂电压为60～80V，电流为400～600A，陶瓷层空心粉材的粒径50～100μm，送粉量为30～60g/min；在本发明的第三步骤中陶瓷层粉材的制备为：(A)按目标成分将粉材Y2O3、ZrO2、HfO2和Nb2O5混合后采用湿式球磨法研磨50～70min后，制得粒径1～20μm的混合粉；然后在70～120℃的干燥箱中干燥50～70min后取出，制得干燥混合粉，待用；(B)将(A)步骤制得的干燥混合粉放入高温炉中，调节反应温度1500～1600℃，反应20～30h后随炉冷却到25℃；取出经球磨制得5～10μm的前驱物；(C)将(B)步骤制得的前驱物在粘结剂、去离子水中经雾化造粒后得到Nb2O5掺杂YSZ-YSH的陶瓷层空心粉材；所述粘结剂用量：100g前驱物中加入1～5g；粘结剂为桃胶；所述去离子水用量：100g前驱物中加入50～100ml；制得的陶瓷层材料能够承受每秒2500K～3000K的瞬态超高温、马赫节点为3～6的燃气热冲击和冲刷烧蚀。 【当前权利人】北京航空航天大学 【当前专利权人地址】北京市海淀区学院路37号 【统一社会信用代码】12100000400011227Y 【引证次数】4.0 【他引次数】4.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】17
