[00130484]一种阻挡元素扩散的中间层及其制备方法

随着航空发动机和各类内燃机燃烧效率的不断提高,燃气温度的升高对最热端部件的抗高温氧化性能和高温强度有了更高的要求。基于这些要求,可在基体金属上涂覆各种高温防护涂层,但是长时间的服役容易导致基体元素与涂层元素相互扩散,使涂层的性能退化甚至失效。为了抑止基体与涂层之间的元素扩散,在其中间添加阻挡元素扩散的中间层成为行之有效的方法. 针对高温下涂层与基体元素容易扩散的缺点,本研究利用真空蒸镀、阳极氧化技术,在铌合金表面首先运用真空蒸镀技术在基材上沉积 Al 镀层 ;再通过阳极氧化法将 Al 镀层氧化成多孔型阳极 Al2O3膜,即阻挡元素扩散的中间层。提供了一种高温下阻挡元素扩散的中间层及其制备方法,较大幅度的提高了合金表面防护涂层的高温抗氧化效果,延长了使用寿命。本发明采用的真空蒸镀的真空度越高,镀铝的结合力越好,镀层越厚,阳极氧化后获得的中间层越致密,阻挡效果越好。采用真空蒸镀、阳极氧化技术制备扩散阻挡层,工艺简单重复性好,可控性强,可用于工业大面积制备。涂层富 Al,阳极氧化铝膜下层形成的致密阻挡层,高温下晶体化的 Al2O3相、Al3Nb相,有效抑制了表层涂层与基体元素的扩散从而延缓涂层的退化,表现出良好的高温抗氧化性能。