一种复合梯度涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108179377A(43)申请公布日2018.06.19(21)申请号201711438942.8(22)申请日2017.12.27(71)申请人厦门虹鹭钨钼工业有限公司地址361021福建省厦门市集美区集美北部工业区连胜路339号(72)发明人黄羽刘文迪李斌玲黄丽枚郑艾龙黄志民彭福生(51)Int.Cl.C23C10/26(2006.01)权利要求书1页说明书12页(54)发明名称一种复合梯度涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种复合梯度涂层制备方法，对含钨基材进行预处理；将含钇、钨和钼的原料球磨混合后形成料浆，均匀地涂覆在所述含钨基材表面，烘干，然后在氢气中进行热处理，冷却后取出，得到表面形成钨钼复合层的含钨基材；将表面形成钨钼复合层的含钨基材完全埋入装有硅化渗剂的坩埚中，然后将坩埚装入气氛炉中，通入惰性气体，然后进行热处理，冷却后取出，得到含钨基材表面的复合梯度涂层。本发明制备工艺简单，可有效改善涂层与基体及涂层间结合力，大幅提升制得的复合梯度涂层基材的高温抗氧化性能和抗热震性能。本发明还涉及一种通过上述方法获得的复合梯度涂层。CN108179377ACN108179377A权利要求书1/1页1.一种复合梯度涂层，所述复合梯度涂层设置在含钨基材上，其特征在于，所述复合梯度涂层包括在所述含钨基材表面形成的含WSi2涂层，和在所述含WSi2涂层之上的含钇(Mo,W)Si2涂层，和在所述含钇(Mo,W)Si2涂层以上的含MoSi2涂层。2.根据权利要求1中所述复合梯度涂层，其特征在于：所述含WSi2涂层中，WSi2的物相占比为50vol％以上；所述含钇(Mo,W)Si2涂层中，(Mo,W)Si2的物相占比为60vol％以上；所述含MoSi2涂层中，MoSi2的物相占比为80vol％以上。3.根据权利要求1或2任一项所述复合梯度涂层，其特征在于：所述复合梯度涂层中Si原子含量由涂层表层至所述含钨基体表面的方向呈梯度减少。4.根据权利要求1或2任一项所述复合梯度涂层，其特征在于：所述含WSi2涂层厚度15μm-55μm，所述含钇(Mo,W)Si2涂层厚度120μm-200μm，所述含MoSi2涂层厚度80μm-250μm。5.根据权利要求1或2任一项所述复合梯度涂层，其特征在于：所述含钇(Mo,W)Si2涂层中钇含量为1vol％以上。6.权利要求1中所述复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)对含钨基材进行预处理；b)将含钇、钨和钼的原料球磨混合后形成料浆，均匀地涂覆在所述含钨基材表面，烘干，然后在氢气中进行热处理，先在200℃-400℃保温1h-5h，然后升温至1200℃-1500℃，保温5h-20h，冷却后取出，在所述含钨基材表面形成所述钨钼复合层；c)将所述表面形成钨钼复合层的含钨基材完全埋入装有硅化渗剂的坩埚中，然后将所述坩埚装入气氛炉中，通入惰性气体，然后进行热处理，升温至900℃-1300℃，保温5h-20h，冷却后取出，在所述含钨基材表面形成所述复合梯度涂层。7.根据权利要求6所述复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，所述含钇、钨和钼的原料包括45wt％-70wt％的钼粉、5wt％-20wt％的钨粉、1wt％-5wt％的钇粉、0.5wt％-5wt％的表面活化剂和0.5wt％-5wt％的粘结剂，余量为溶剂以及不可避免的杂质。8.根据权利要求6所述复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，所述钨钼复合层的涂覆厚度为150μm-250μm。9.根据权利要求6所述复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，所述硅化渗剂中含有15wt％-35wt％的硅粉。10.根据权利要求6所述复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自乙酸异丙酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、二甲亚砜或丁酮中的至少一种，所述表面活化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、曲拉通x-100或聚乙二醇中的至少一种，所述粘结剂选自乙基纤维素、羟丙基纤维素或聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。11.一种高温构件，其特征在于，使用权利要求1至权利要求2任一项所述复合梯度涂层，所述高温构件的工作温度为1700℃以下。2CN108179377A说明书1/12页一种复合梯度涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种复合梯度涂层及其制备方法，属于高温涂层技术领域。背景技术[0002]难熔金属因其高熔点，高温力学性能及优异的导电、导热性能等，被广泛用作高温构件，尤其是在航空航天领域的应用。但在大气环境下，如铌在600℃以上会发生“pest”氧化，而钨也会在700℃温度左右开始迅速氧化，大大降低了使用寿命，同时也污染环境，危害人体健康，因此高温时难熔金属只能在惰性或还原气氛的保护下使用，极大地限制了