一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種氧化鉻?氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層制備方法，屬于熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過團(tuán)聚造粒制備經(jīng)稀土氧化物摻雜改性過的多種氧化物均勻分布的復(fù)合性粉體；將得到的復(fù)合性粉體置于馬弗爐中高溫?zé)Y(jié)致密化，獲得致密的、不含有機(jī)溶劑以及具有尖晶石結(jié)構(gòu)相的粉體，發(fā)揮稀土氧化物中氧空位缺陷填補(bǔ)的優(yōu)勢特點(diǎn)；本發(fā)明通過等離子噴涂制備氧化鉻?氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層，促進(jìn)粉體中的尖晶石結(jié)構(gòu)相的生成，提高涂層在高溫下保持較高的發(fā)射率的穩(wěn)定性。本發(fā)明復(fù)合粉體球形度較好，流動性能為30～60s/50g，松裝密度為1.0～3.0g/cm3；本發(fā)明制備的氧化鉻?氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層結(jié)合強(qiáng)度≥20MPa，400～600℃發(fā)射率≥0.88。
【專利說明】
一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層及其制備方法，屬于熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高發(fā)射率材料在航空航天領(lǐng)域具有重大應(yīng)用需求，可作為航天飛行器的新型防熱結(jié)構(gòu)，采用輻射散熱形式將基體的熱量快速高效地輻射出去，降低基體溫度，解決飛行器穿過大氣層返回地面過程中摩擦過熱的問題。另外，飛行器在高真空環(huán)境中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量也只能以輻射能的形式排出，所以太空條件中的防熱結(jié)構(gòu)主要依賴高發(fā)射率材料。隨著高發(fā)射率材料優(yōu)異性能逐漸顯現(xiàn)，其應(yīng)用溫度區(qū)域也在不斷延拓，有望在飛機(jī)發(fā)動機(jī)及火箭推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)鍵部件得到應(yīng)用。
[0003]高發(fā)射率材料傳統(tǒng)的制備方法有兩種:一是采用壓制燒結(jié)成型；二是制成涂料以刷涂的方式涂覆于基體表面。但上述兩種方法在應(yīng)用中均存在自身缺陷，如壓制燒結(jié)成型技術(shù)，受爐膛尺寸的限制無法制備大面積、復(fù)雜形狀的工件。而第二種制備方法，刷涂的涂料在使用一段時間后，因其粘結(jié)劑的老化問題涂層會出現(xiàn)開裂、脫落等問題;此外大多數(shù)涂料在中、高溫度下使用，因晶型不穩(wěn)定會導(dǎo)致涂料的熱輻射率易衰變減退。有鑒于此，迫切需要發(fā)展一種可獲得高溫下穩(wěn)定存在、與基材結(jié)合良好以及具有優(yōu)良輻射性能的涂層制備技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層及其制備方法，該涂層結(jié)合稀土氧化物摻雜取代和氧空位缺陷填補(bǔ)等優(yōu)勢，通過等離子噴涂制備在高溫下較穩(wěn)定、且在全波段都具有較高的發(fā)射率的尖晶石型結(jié)構(gòu)陶瓷材料體系涂層，從而增強(qiáng)飛行器向外空間輻射熱量的能力，有效地降低其表面溫度，延長發(fā)動機(jī)熱端部件的使用壽命。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0006]—種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層，該涂層包括粘結(jié)層和位于粘結(jié)層上面的高輻射層;所述的粘結(jié)層的材料為NiCoCrAlY，高輻射層的材料為Cr203、Ti02、Ni0和ReOx的混合物，所述的Cr203、Ti02、Ni0質(zhì)量比為(65?50): (30?40): (5?10);所述的稀土氧化物1^01與0203、1^02、祖0混合粉的總質(zhì)量比90?95:10?5<^為稀土氧化物的化學(xué)計量數(shù)，所述的稀土氧化物ReOx包括為1^203、5111203、？16011或1^407中的至少一種。
[0007]—種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0008]步驟一:將Cr2O3粉、T12粉、N1粉按一定比例進(jìn)行混合，然后加入稀土氧化物ReOx粉進(jìn)行摻雜改性，得到混合料；
[0009]所述的Cr203、Ti02、Ni0質(zhì)量比為(65?50): (30?40): (5?10);所述的稀土氧化物1^01與0203、1102、祖0混合粉的總質(zhì)量比10?5:90?95;
[0010]所述的Cr2O3粉、T12粉、N1粉的原始粒度均為I?5μπι;所述的ReOx粉的原始粒度為5?1ym;
[0011]步驟二:在步驟一得到的混合料中加入無水乙醇得到混合液，然后在混合液中加入粘結(jié)劑，調(diào)配成楽料球磨進(jìn)行球磨細(xì)化；
[0012]所述的無水乙醇的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的1.0?1.5倍;所述的粘結(jié)劑的質(zhì)量不大于混合液質(zhì)量的5% ；
[0013]所述的粘結(jié)劑為聚苯乙烯和聚乙烯醇的混合物，聚苯乙烯、聚乙烯醇的質(zhì)量比為30 ?50:70 ?50 ；
[0014]所述球磨時間為24?38小時;所述球磨轉(zhuǎn)速為100?400rpm/min;
[0015]步驟三:將步驟二球磨細(xì)化得到的漿料采用噴霧干燥設(shè)備進(jìn)行團(tuán)聚造粒，制成團(tuán)聚態(tài)顆粒；
[0016]所述噴霧干燥設(shè)備中的干燥塔進(jìn)口溫度為220?300°C、出口溫度為100?200°C ；
[0017]所述噴霧干燥設(shè)備中的霧化盤轉(zhuǎn)速為9000?15000rpm/min，進(jìn)料速率(輸送至霧化盤的速率)為50?80ml/min;
[0018]步驟四:將步驟三得到的團(tuán)聚態(tài)顆粒放入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)致密化，獲得具有尖晶石結(jié)構(gòu)的Cr2O3-T12-N1-ReOx復(fù)合粉末，通過高溫?zé)Y(jié)可以增加粉末的致密性和剛度，去除復(fù)合粉末中的粘結(jié)劑等有機(jī)成分；
[0019]所述的燒結(jié)溫度為1000?1600°C，燒結(jié)時間為2?4h;
[0020]步驟五:將步驟四得到的經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的復(fù)合粉末過180?400目篩，得到適合于等離子噴涂用的Cr2O3-T12-N1-ReOx復(fù)合粉末，得到的復(fù)合粉末的中心D50粒度:38?80μm；
[0021]步驟六:采用大氣等離子噴涂設(shè)備在待噴涂的金屬表面，如鈦合金材料表面先制備NiCoCrAlY粘結(jié)層，然后再在NiCoCrAlY粘結(jié)層表面噴涂步驟五得到的Cr2O3-T12-N1-ReOx復(fù)合粉末，最后在金屬表面如鈦合金材料表明得到氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層，涂層中穩(wěn)定存在尖晶石結(jié)構(gòu)相。
[0022]所述NiCoCrAlY粘結(jié)層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為600?650A，噴涂電壓為65?70V，主氣氬氣流量為35?451/min，輔氣氫氣流量為8?121/min，送粉量為40?60g/min，送粉載氣流量為6?81/min，噴涂距離為100?120mm;
[0023]所述氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為650?700A，噴涂電壓為70?75V，主氣氬氣流量35?451/min，輔氣氫氣流量為8?121/min，送粉量為20?30g/min，送粉載氣流量為6?81/min，噴涂距離為90?110mm。
[0024]有益效果
[0025](I)本發(fā)明通過稀土氧化物改性，并結(jié)合干燥法適合于大氣等離子噴涂用Cr2O3-T12-N1-ReOx復(fù)合粉末表面光潔、致密，球形度較好，流動性能為30?60s/50g，松裝密度為1.0?3.0g/cm3，較好的滿足了等離子噴涂的要求；同時結(jié)合燒結(jié)致密化處理獲得了不含粘結(jié)劑等有機(jī)溶劑、自生成尖晶石結(jié)構(gòu)相的復(fù)合型粉末；
[0026](2)本發(fā)明通過等離子噴涂技術(shù)制備與基材結(jié)合良好、具有優(yōu)良輻射性能氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層，該涂層組織中較好的保留了尖晶石型結(jié)構(gòu)，獲得的尖晶石結(jié)構(gòu)相在高溫下較穩(wěn)定，其輻射率不會衰變減退，并且在全波段都能保持較高的發(fā)射率；
[0027](3)本發(fā)明通過等離子噴涂技術(shù)在金屬基材與氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層之間制備了 NiCoCrAlY粘結(jié)層，其能夠有效緩解因基材與高輻射涂層熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而提高涂層與金屬基材的結(jié)合力。
[0028](4)本發(fā)明通過團(tuán)聚造粒制備經(jīng)稀土氧化物摻雜改性過的多種氧化物均勻分布的復(fù)合性粉體;將得到的復(fù)合性粉體置于馬弗爐中高溫?zé)Y(jié)致密化，獲得致密的、不含有機(jī)溶劑以及具有尖晶石結(jié)構(gòu)相的粉體，發(fā)揮稀土氧化物中氧空位缺陷填補(bǔ)的優(yōu)勢特點(diǎn)；本發(fā)明通過等離子噴涂制備氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層，促進(jìn)粉體中的尖晶石結(jié)構(gòu)相的生成，提高涂層在高溫下保持較高的發(fā)射率的穩(wěn)定性。本發(fā)明復(fù)合粉體球形度較好，流動性能為30?60s/50g，松裝密度為1.0?3.0g/cm3;本發(fā)明制備的氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層結(jié)合強(qiáng)度2 20MPa，400?600°C發(fā)射率2 0.88。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合粉末表面的掃描電鏡照片;
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合涂層截面的掃描電鏡照片。
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合涂層的XRD衍射圖譜。
[0032]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中制備的Cr2O3-T12-N1-Pr6O11復(fù)合粉末表面的掃描電鏡照片;
[0033]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中制備的Cr2O3-T12-N1-Pr6O11復(fù)合涂層截面的掃描電鏡照片;
[0034]圖6為本發(fā)明實(shí)施例3中制備的Cr2O3-T12-N1-La2O3復(fù)合粉末表面形貌的掃描電鏡照片；
[0035]圖7為本發(fā)明實(shí)施例3中制備的Cr2O3-T12-N1-La2O3復(fù)合涂層截面形貌的掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]步驟一:將Cr2O3粉、T12粉、N1粉按一定比例進(jìn)行混合，然后加入稀土氧化物Tb4O7粉進(jìn)行摻雜改性；
[0039]所述的Cr203、Ti02、Ni0質(zhì)量比為65:30:5;所述的稀土氧化物113407與0203、1^02、N1混合粉的總質(zhì)量比5:95 ；
[0040]所述Cr203、Ti02、Ni0的原始粒度均為I?5μηι;所述Tb407的原始粒度為5?ΙΟμπι;[0041 ] 步驟二:在步驟一得到混合料，加入無水乙醇得到混合液，向混合液中加入粘結(jié)劑，調(diào)配成漿料球磨細(xì)化；
[0042]所述無水乙醇的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的1.5倍;所述粘結(jié)劑為混合液質(zhì)量的3%;
[0043]所述的粘結(jié)劑為聚苯乙烯和聚乙烯醇的混合物，聚苯乙烯、聚乙烯醇的質(zhì)量比為30:70；
[0044]所述球磨時間為24小時;所述球磨轉(zhuǎn)速設(shè)置為200rpm/min;
[0045]步驟三:將步驟二球磨細(xì)化得到的料漿采用噴霧干燥塔進(jìn)行團(tuán)聚造粒，制成團(tuán)聚態(tài)顆粒；
[0046]所述干燥塔進(jìn)口溫度為300 °C、出口溫度控制在200 °C ；
[0047]所述霧化盤轉(zhuǎn)速為12000rpm/min，進(jìn)料速率為50ml/min;
[0048]步驟四:將步驟三霧化干燥后的造粒粉，放入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)致密化，，獲得具有尖晶石結(jié)構(gòu)的Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合粉末，通過高溫?zé)Y(jié)可以增加粉末的致密性和剛度，去除復(fù)合粉末中的粘結(jié)劑等有機(jī)成分；
[0049]所述的燒結(jié)溫度為1300°C，保溫時間為4h;
[0050]步驟五:將步驟四經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的復(fù)合粉末過180?400目篩，得到適合于等離子噴涂用Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合粉末；
[0051 ]步驟六:采用大氣等離子噴涂設(shè)備先在鈦合金材料表面制備NiCoCrAlY粘結(jié)層，然后再在NiCoCrAlY粘結(jié)層表面制備氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層；
[0052]所述NiCoCrAlY粘結(jié)層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為600A，噴涂電壓為70V，主氣氬氣流量為401/min，輔氣氫氣流量為81/min，送粉量為50g/min，送粉載氣流量為81/min，噴涂距離為I 1mm;
[0053]所述氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為650A，噴涂電壓為72V，主氣氬氣流量401/min，輔氣氫氣流量為121/min，送粉量為30g/min，送粉載氣流量為71/min，噴涂距離為100mm;
[0054]本實(shí)施例步驟五得到的Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合粉末的表面形貌照片如圖1所示，對粉末進(jìn)行流動性(按GB/T 1482-1984金屬粉末流動性的測定標(biāo)準(zhǔn)漏斗法)和松裝密度(按GB/T 5061-1998金屬粉末松裝密度的測定第3部分:振動漏斗法)測定，該粉末的流動性為45s/50g，松裝密度為2.4g/cm3;
[0055]本實(shí)施例步驟六制備的Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合涂層的截面形貌圖如圖2所示，結(jié)合強(qiáng)度(按GB/T8462-2002《熱噴涂抗拉結(jié)合強(qiáng)度的測定》)為21MPa，涂層400°C發(fā)射率(按GB/T 7287-2008《紅外輻射加熱器試驗(yàn)方法》)為0.88，600 °C發(fā)射率為0.89。
[0056]本實(shí)施例步驟六制備的Cr2O3-T12-N1-Tb4O7復(fù)合涂層的XRD衍射圖譜如圖3所示。
[0057]實(shí)施例2
[0058]步驟一:將Cr2O3粉、T12粉、N1粉按一定比例進(jìn)行混合，然后加入稀土氧化物Pr6O11粉進(jìn)行摻雜改性；
[0059]所述的Cr203、Ti02、Ni0 質(zhì)量比為 50:40:10;所述的稀土氧化物 Pr6Oni^Cr2O3J1hN1混合粉的質(zhì)量比10:90 ；
[0060]所述Cr203、Ti02、Ni0的原始粒度均為I?5μηι;所述Pr60ii的原始粒度為5?ΙΟμπι;[0061 ] 步驟二:在步驟一得到混合料，加入無水乙醇得到混合液，向混合液中加入粘結(jié)劑，調(diào)配成漿料球磨細(xì)化；
[0062]所述無水乙醇的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的1.0倍;所述粘結(jié)劑為混合液質(zhì)量的5%;
[0063]所述的粘結(jié)劑為聚苯乙烯和聚乙烯醇的混合物，聚苯乙烯、聚乙烯醇的質(zhì)量比為40:60；
[0064]所述球磨時間為32小時;所述球磨轉(zhuǎn)速設(shè)置為300rpm/min;
[0065]步驟三:將步驟二球磨細(xì)化得到的料漿采用噴霧干燥塔進(jìn)行團(tuán)聚造粒，制成團(tuán)聚態(tài)顆粒；
[0066]所述干燥塔進(jìn)口溫度為220°C、出口溫度控制在150°C ；
[0067 ] 所述霧化盤轉(zhuǎn)速為15000rpm/min，進(jìn)料速率為80ml/min ；
[0068]步驟四:將步驟三霧化干燥后的造粒粉，放入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)致密化，，獲得具有尖晶石結(jié)構(gòu)的Cr2O3-T12-N1-Pr6On復(fù)合粉末，通過高溫?zé)Y(jié)可以增加粉末的致密性和剛度，去除復(fù)合粉末中的粘結(jié)劑等有機(jī)成分；
[0069]所述的燒結(jié)溫度為1600°C，保溫時間為2h;
[0070]步驟五:將步驟四經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的復(fù)合粉末過180?400目篩，得到適合于等離子噴涂用Cr2O3-T12-N1-Pr6O11 復(fù)合粉末；
[0071]步驟六:采用大氣等離子噴涂設(shè)備先在鈦合金材料表面制備NiCoCrAlY粘結(jié)層，然后再在NiCoCrAlY粘結(jié)層表面制備氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層；
[0072]所述NiCoCrAlY粘結(jié)層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為630A，噴涂電壓為68V，主氣氬氣流量為351/min，輔氣氫氣流量為101/min，送粉量為55g/min，送粉載氣流量為61/min，噴涂距離為I OOmm;
[0073]所述氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為680A，噴涂電壓為70V，主氣氬氣流量381/min，輔氣氫氣流量為101/min，送粉量為25g/min，送粉載氣流量為61/min，噴涂距離為90mm;
[0074]本實(shí)施例步驟五得到的Cr2O3-T12-N1-Pr6O11復(fù)合粉末的表面形貌照片如圖4所示，該粉末的流動性為40s/50g，松裝密度為2.3g/cm3;
[0075]本實(shí)施例步驟六制備的Cr2O3-T12-N1-Pr6O11復(fù)合涂層的截面形貌圖如圖5所示，結(jié)合強(qiáng)度為24MPa，涂層400 V發(fā)射率為0.89，600 V發(fā)射率為0.89。
[0076]實(shí)施例3
[0077]步驟一:將Cr2O3粉、T12粉、N1粉按一定比例進(jìn)行混合，然后加入稀土氧化物L(fēng)a2O3粉進(jìn)行摻雜改性；
[0078]所述的Cr203、Ti02、Ni0質(zhì)量比為60:30:10;所述的稀土氧化物1^203與0203、1102、N1混合粉的質(zhì)量比5:95;
[0079]所述Cr203、Ti02、Ni0的原始粒度均為I?5μηι;所述La203的原始粒度為5?ΙΟμπι;
[0080]步驟二:在步驟一得到混合料，加入無水乙醇得到混合液，向混合液中加入粘結(jié)劑，調(diào)配成漿料球磨細(xì)化；
[0081 ]所述無水乙醇的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的1.5倍;所述粘結(jié)劑為混合液質(zhì)量的4% ;
[0082]所述的粘結(jié)劑為聚苯乙烯和聚乙烯醇的混合物，聚苯乙烯、聚乙烯醇的質(zhì)量比為45:55；
[0083]所述球磨時間為38小時;所述球磨轉(zhuǎn)速設(shè)置為400rpm/min;
[0084]步驟三:將步驟二球磨細(xì)化得到的料漿采用噴霧干燥塔進(jìn)行團(tuán)聚造粒，制成團(tuán)聚態(tài)顆粒；
[0085]所述干燥塔進(jìn)口溫度為260°C、出口溫度控制在180°C ；
[0086]所述霧化盤轉(zhuǎn)速為14000rpm/min，進(jìn)料速率為70ml/min;
[0087]步驟四:將步驟三霧化干燥后的造粒粉，放入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)致密化，，獲得具有尖晶石結(jié)構(gòu)的Cr2O3-T12-N1-La2O3復(fù)合粉末，通過高溫?zé)Y(jié)可以增加粉末的致密性和剛度，去除復(fù)合粉末中的粘結(jié)劑等有機(jī)成分；
[0088]所述的燒結(jié)溫度為1500°C，保溫時間為3h;
[0089]步驟五:將步驟四經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的復(fù)合粉末過180?400目篩，得到適合于等離子噴涂用Cr2O3-T12-N1-La2O3復(fù)合粉末；
[0090]步驟六:采用大氣等離子噴涂設(shè)備先在鈦合金材料表面制備NiCoCrAlY粘結(jié)層，然后再在NiCoCrAlY粘結(jié)層表面制備氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層；
[0091]所述NiCoCrAlY粘結(jié)層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為650A，噴涂電壓為70V，主氣氬氣流量為421/min，輔氣氫氣流量為91/min，送粉量為50g/min，送粉載氣流量為71/min，噴涂距離為120mm;
[0092]所述氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為700A，噴涂電壓為70V，主氣氬氣流量351/min，輔氣氫氣流量為121/min，送粉量為30g/min，送粉載氣流量為71/min，噴涂距離為I 1mm;
[0093]本實(shí)施例步驟五得到的Cr2O3-T12-N1-La2O3復(fù)合粉末的表面形貌照片如圖6所示，該粉末的流動性為60s/50g，松裝密度為2.5g/cm3;
[0094]本實(shí)施例步驟六制備的Cr2O3-T12-N1-La2O3復(fù)合涂層的截面形貌圖如圖7所示，結(jié)合強(qiáng)度為20MPa，涂層400 °C發(fā)射率為0.88，600 °C發(fā)射率為0.88。
【主權(quán)項】
1.一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層，其特征在于:該涂層包括粘結(jié)層和位于粘結(jié)層上面的高發(fā)射率層;所述的粘結(jié)層的材料為NiCoCrAlY,高發(fā)射率層的材料為Cr203、Ti02、Ni0和ReOx的混合物，所述的Cr203、Ti02、Ni0質(zhì)量比為(65?50): (30?40): (5?10)；所述的稀土氧化物1^01與0203、1102、祖0混合粉的總質(zhì)量比5?10:90?95。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層，其特征在于:X為稀土氧化物的化學(xué)計量數(shù)，所述的稀土氧化物ReOx包括為1^203、3111203、？16011或1^407中的至少一種。3.—種權(quán)利要求1所述的氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于通過以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一:將Cr2O3粉、T12粉、N1粉進(jìn)行混合，然后加入稀土氧化物ReOx粉進(jìn)行摻雜改性，得到混合料； 步驟二:在步驟一得到的混合料中加入無水乙醇得到混合液，然后在混合液中加入粘結(jié)劑，調(diào)配成漿料球磨進(jìn)行球磨細(xì)化； 步驟三:將步驟二球磨細(xì)化得到的漿料采用噴霧干燥設(shè)備進(jìn)行團(tuán)聚造粒，制成團(tuán)聚態(tài)顆粒； 步驟四:將步驟三得到的團(tuán)聚態(tài)顆粒放入馬弗爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)致密化，獲得具有尖晶石結(jié)構(gòu)的Cr2O3-T12-N1-ReOx復(fù)合粉末； 步驟五:將步驟四得到的經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后的復(fù)合粉末過180?400目篩，得到適合于等離子噴涂用的Cr2O3-T12-N1-ReOx復(fù)合粉末； 步驟六:采用大氣等離子噴涂設(shè)備在待噴涂的金屬表面先制備NiCoCrAlY粘結(jié)層，然后再在NiCoCrAlY粘結(jié)層表面噴涂步驟五得到的Cr2O3-T12-N1-ReOx復(fù)合粉末，最后在金屬表面得到氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于:所述的步驟一中，Cr203、Ti02、Ni0質(zhì)量比為(65?50): (30?40): (5?10);所述的稀土氧化物1^01與0203、1102、祖0混合粉的總質(zhì)量比5?10:90?95; 所述的Cr2O3粉、T12粉、N1粉的原始粒度均為I?5μπι;所述的ReOx粉的原始粒度為5?1um05.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于:所述的步驟二中，所述的無水乙醇的質(zhì)量為混合料質(zhì)量的1.0?1.5倍;所述的粘結(jié)劑的質(zhì)量不大于混合液質(zhì)量的5% ； 所述的粘結(jié)劑為聚苯乙烯和聚乙烯醇的混合物，聚苯乙烯、聚乙烯醇的質(zhì)量比為30?50:70?50; 所述球磨時間為24?38小時;所述球磨轉(zhuǎn)速為100?400rpm/minD6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于:所述的步驟三中，所述噴霧干燥設(shè)備中的干燥塔進(jìn)口溫度為220?300 °C、出口溫度為100?200。。； 所述噴霧干燥設(shè)備中的霧化盤轉(zhuǎn)速為9000?15000rpm/min，進(jìn)料速率為50?80ml/min07.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于:所述的步驟四中，所述的燒結(jié)溫度為1000?1600°C，燒結(jié)時間為2?4h。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于:所述的步驟五中，得到的復(fù)合粉末的中心D50粒度為38?80μηι。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于:所述的步驟六中，所述NiCoCrAlY粘結(jié)層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為600?650Α，噴涂電壓為65?70V，主氣氬氣流量為35?451/min，輔氣氫氣流量為8?121/min，送粉量為40?6(^/1]1；[11，送粉載氣流量為6?81/1]1；[11，噴涂距離為100?1201111]1。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層的制備方法，其特征在于:所述的步驟六中，所述氧化鉻-氧化鈦基高溫高發(fā)射率涂層噴涂工藝參數(shù)為:噴涂電流為650?700A，噴涂電壓為70?75V，主氣氬氣流量35?451/min，輔氣氫氣流量為8?121/111；[11，送粉量為20?30〖/111；[11，送粉載氣流量為6?81/111；[11，噴涂距離為90?1101111]1。
【文檔編號】C23C4/073GK105861972SQ201610237221
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】楊震曉, 倪立勇, 馬康智, 文波, 楊杰, 吳朝軍
【申請人】航天材料及工藝研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院