納米隔熱陶瓷塗層的製作方法

2023-07-14 08:08:41 1

專利名稱：納米隔熱陶瓷塗層的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種隔熱陶瓷塗層，其主要用途是降低燃氣輪機熱通道部件或其他金屬部件 的運行溫度以增加這些部件的壽命。
背景技術：
燃氣輪機熱通道部件的運行溫度高達1100至1400攝氏度，這些部件是由昂貴的高溫合金 製成，其壽命是直接與運行溫度相關的，運行溫度越高，壽命越短。在燃氣輪機熱通道部件 的表面上塗隔熱陶瓷塗層，可以減低這些熱通道部件的運行溫度，從而延長這些熱通道部件 的壽命。因為陶瓷的膨脹係數比製作燃氣輪機熱通道部件的合金的膨脹係數要低，所以隔熱 陶瓷塗層在燃氣輪機開機關機部件熱脹冷縮的時候很容易脫落，本發明是為了解決脫落問題 而發明的一種隔熱陶瓷塗層。

發明內容
本發明的陶瓷材料是氧化鋯和氧化釔的化合物，其形成的陶瓷塗層中的晶粒大小是納米 數量級的。
本發明解決技術問題所採用的技術方案是氧化鋯和氧化釔的化合物能在高溫條件下保 持穩定，而且其熱膨脹係數比其他大多數陶瓷材料要高。陶瓷塗層中納米晶粒的晶界在高溫 條件下金屬部件熱膨脹時會展開，在常溫條件下會收攏，從而防止了陶瓷塗層的脫落。
本發明的有益效果是發明的納米隔熱陶瓷塗層可以降低燃氣輪機熱通道部件或其他金 屬部件運行溫度以增加這些部件的壽命，而且避免了陶瓷塗層脫落的問題。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明(圖l)。
圖1是塗有^:發明納米隔熱陶瓷塗層，以高溫合金塗料作為底層的高溫合金部件的橫剖面 示意圖圖l中l是高溫合金部件，2是高溫合金塗料，3是本發明納米隔熱陶瓷塗層。
具體實施例方式
圖1所示是首先用高溫合金塗料直接塗在高溫合金部件表面作為底層，然後在上面塗一 層本實用納米隔熱陶瓷塗層。為了保證塗層不脫落，高溫合金部件的表面在塗層前必須徹底 清潔，去除所有油汙和其他汙物。高溫合金塗料及本實用納米隔熱陶瓷塗層可用各種方法塗 在部件的表面上，如使用熱噴塗，物理蒸發，化學蒸發，溶膠-凝膠，磁控濺射，電子束沉積 等方法。
權利要求
1. 一種高溫陶瓷塗層，其特徵在於該陶瓷塗層的晶粒大小是納米數量級的，所述的陶瓷塗層的成分是氧化鋯和氧化釔的化合物。
2. 根據權利要求l所述的高溫陶瓷塗層，其特徵在於該塗層中氧化鋯成分的重量比例為 90%-96%，所述塗層中氧化釔成分的重量比例為4%-10%。
3. 根據權利要求l所述的高溫陶瓷塗層，其特徵在於該塗層中的納米晶粒大小是為O. 02-0.1 毫米。
4. 根據權利要求l所述的高溫陶瓷塗層，其特徵在於該塗層是用於塗在燃氣輪機的高溫合金 熱通道部件或其他金屬部件的表面上降低部件的運行溫度。
5. 根據權利要求l所述的高溫陶瓷塗層，其特徵在於該塗層可以用熱噴塗，物理蒸氣，化學 蒸氣，方法塗在燃氣輪機的高溫合金熱通道部件或其他金屬部件的表面上。
6. 根據權利要求l所述的高溫陶瓷塗層，其特徵在於用該塗層和高溫合金熱通道部件或其他 金屬部件的表面之間塗有一層高溫合金過渡塗層用來防止高溫陶瓷塗層從部件表面脫落。
7. 根據權利要求l， 5所述的高溫陶瓷塗層和高溫合金過渡塗層，其特徵在於該高溫合金過 渡塗層的成分是MCrAlX,其中M是鎳或鈷或鐵或它們的組合，Cr是鉻，Al是鋁，X是硼或矽 或元素周期表中第四，五，六周期inB至VIIIB的過渡元素或它們的組合。
全文摘要
燃氣輪機熱部件的運行溫度高達1100至1400攝氏度，這些部件是由昂貴的高溫合金製成，其壽命是直接與運行溫度相關的，運行溫度越高，壽命越短。在燃氣輪機熱部件的表面上塗隔熱陶瓷塗層，可以減低這些熱部件的運行溫度，從而延長這些熱部件的壽命。因為陶瓷的膨脹係數比製作燃氣輪機熱部件的合金的膨脹係數要低，所以隔熱陶瓷塗層在燃氣輪機開機關機部件熱脹冷縮的時候很容易脫落。本發明納米隔熱陶瓷塗層可以降低燃氣輪機熱部件運行溫度以增加這些部件的壽命，而且避免了陶瓷塗層脫落的問題，其具體實施方式
是首先用高溫合金塗料直接塗在高溫合金部件表面作為底層，然後在上面塗一層本發明納米隔熱陶瓷塗層。
文檔編號C09D1/00GK101463198SQ20071017239
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月17日 優先權日2007年12月17日
發明者鄭效慈 申請人:鄭效慈