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公开(公告)号：CN114086128A
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202210045980.1
申请日：2022-01-17
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种实现PS‑PVD设备高效率运行的涂层制备方法，针对现有等离子物理气相沉积制备热障涂层过程中，等离子射流使用率低、增加制备成本，且喷涂工件时表面涂层微观结构一致性及厚度均匀性难以保证的技术问题，采用在等离子物理气相沉积制备热障涂层过程中，通过调控真空室的真空度、PS‑PVD设备喷涂功率、喷涂电流，使等离子射流直径为50~100mm，并分别针对三个参数的调控范围，以及三个参数协同的调控范围提出了优化的设计方案，使等离子射流的加热能力相应增加，喷涂粉末气化更加充分，射流中液相及未熔化粒子相应减少，等离子射流利用率大大提高，有效节约能源，降低生产成本，制备的涂层微观结构一致性更好。
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公开(公告)号：CN103966539A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410143978.3
申请日：2014-04-11
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种等离子蒸发沉积长寿命、高隔热具有复合结构的镧系热障涂层陶瓷层及其制备方法，属于热障涂层技术领域。所述陶瓷层材料由镧系锆酸盐或铈酸盐构成。所述热障涂层包括在基体上制备得到的粘结层、第一陶瓷层和第二陶瓷层。所述第一陶瓷层为YSZ涂层。所述第二陶瓷层由镧系锆酸盐或铈酸盐构成。上述陶瓷层的制备方法中，真空室的压力低于1mbar；通过调节喷涂电功率、电流、气体流量、基体温度、送粉率和喷涂距离等参数，可以得到微观结构分别是柱状晶结构、层状结构、层状加柱状晶结构或纳米结构涂层等等的YSZ涂层和镧系热障涂层陶瓷层，热障涂层服役寿命高，并且具有良好的隔热性能。
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公开(公告)号：CN113981366B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111617924.2
申请日：2021-12-28
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提供了一种热障涂层的制备方法、热障涂层和涡轮转子叶片，制备方法包括如下步骤：在基体上制备金属粘结层；采用等离子物理气相沉积法在金属粘结层背离基体的表面制备陶瓷粘结层，陶瓷粘结层为致密等轴晶结构或致密柱状晶结构；采用大气等离子喷涂法在陶瓷粘结层背离金属粘结层的表面制备第一陶瓷主体层；采用等离子物理气相沉积法在第一陶瓷主体层背离陶瓷粘结层的表面制备陶瓷表层，陶瓷表层的致密度大于第一陶瓷主体层的致密度。该热障涂层的制备方法生产成本低，并且能够得到结合强度高、抗剥落能力好、热循环寿命长、抗CMAS腐蚀和空气动力性能良好的热障涂层。
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公开(公告)号：CN114059020A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202210011953.2
申请日：2022-01-07
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： C23C14/22
摘要： 本发明公开了一种提高PS‑PVD沉积过程中气相比例的装置和方法，装置为同心环式遮挡装置，包括第一同心环和第二同心环，第一同心环包括第一外环和第一内环，第二同心环包括第二外环和第二内环；第一外环、第一内环、第二外环和第二内环，在垂直PS‑PVD射流方向表面上的投影相互连接，相互没有空隙，第一外环、第一内环和第二外环、第二内环在沿着方向PS‑PVD射流方向上错位交互排列，即第一外环与第二外环、第二外环与第一内环、第一内环与第二内环之间均留有间隙；第二内环的内部为中空，没有遮挡；各同心环从射流中心到边缘方向的排列逐渐稀疏，本发明能有效过滤掉射流边缘中的液相或未熔颗粒，保证沉积过程中为气相沉积，沉积工件表面涂层结构一致，厚度均匀。
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公开(公告)号：CN114086128B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210045980.1
申请日：2022-01-17
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种实现PS‑PVD设备高效率运行的涂层制备方法，针对现有等离子物理气相沉积制备热障涂层过程中，等离子射流使用率低、增加制备成本，且喷涂工件时表面涂层微观结构一致性及厚度均匀性难以保证的技术问题，采用在等离子物理气相沉积制备热障涂层过程中，通过调控真空室的真空度、PS‑PVD设备喷涂功率、喷涂电流，使等离子射流直径为50~100mm，并分别针对三个参数的调控范围，以及三个参数协同的调控范围提出了优化的设计方案，使等离子射流的加热能力相应增加，喷涂粉末气化更加充分，射流中液相及未熔化粒子相应减少，等离子射流利用率大大提高，有效节约能源，降低生产成本，制备的涂层微观结构一致性更好。
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公开(公告)号：CN114059020B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202210011953.2
申请日：2022-01-07
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： C23C14/22
摘要： 本发明公开了一种提高PS‑PVD沉积过程中气相比例的装置和方法，装置为同心环式遮挡装置，包括第一同心环和第二同心环，第一同心环包括第一外环和第一内环，第二同心环包括第二外环和第二内环；第一外环、第一内环、第二外环和第二内环，在垂直PS‑PVD射流方向表面上的投影相互连接，相互没有空隙，第一外环、第一内环和第二外环、第二内环在沿着方向PS‑PVD射流方向上错位交互排列，即第一外环与第二外环、第二外环与第一内环、第一内环与第二内环之间均留有间隙；第二内环的内部为中空，没有遮挡；各同心环从射流中心到边缘方向的排列逐渐稀疏，本发明能有效过滤掉射流边缘中的液相或未熔颗粒，保证沉积过程中为气相沉积，沉积工件表面涂层结构一致，厚度均匀。
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公开(公告)号：CN103966539B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410143978.3
申请日：2014-04-11
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种等离子蒸发沉积长寿命、高隔热具有复合结构的镧系热障涂层陶瓷层及其制备方法，属于热障涂层技术领域。所述陶瓷层材料由镧系锆酸盐或铈酸盐构成。所述热障涂层包括在基体上制备得到的粘结层、第一陶瓷层和第二陶瓷层。所述第一陶瓷层为YSZ涂层。所述第二陶瓷层由镧系锆酸盐或铈酸盐构成。上述陶瓷层的制备方法中，真空室的压力低于1mbar；通过调节喷涂电功率、电流、气体流量、基体温度、送粉率和喷涂距离等参数，可以得到微观结构分别是柱状晶结构、层状结构、层状加柱状晶结构或纳米结构涂层等等的YSZ涂层和镧系热障涂层陶瓷层，热障涂层服役寿命高，并且具有良好的隔热性能。
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公开(公告)号：CN103966540A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410143990.4
申请日：2014-04-11
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： C23C4/10
摘要： 本发明公开了一种真空快速多相沉积系统制备YSZ涂层的方法，涉及一种新型结构热障涂层及其制备技术领域。所述制备方法中真空室压力低于1mbar，选择Ar35splm，He60slpm作为工作气体，通过调整电功率、电流、喷涂距离和送粉率等工艺参数，可以根据需要将YSZ颗粒加热到固液气三相或其任意组合相，即可以沉积出多种形貌的YSZ涂层，如柱状晶结构，纳米多层结构，纳米多层加柱状晶结构，纳米加微米多层结构等等。采用本发明提供制备方法得到的涂层组织致密，无液滴、颗粒以及针孔等缺陷，涂层与粘结层的结合力高；焰流能够在复杂的几何形状表面的流动，因此可以实现几何形状复杂的工件表面均匀涂层的制备。
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公开(公告)号：CN113981366A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111617924.2
申请日：2021-12-28
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明提供了一种热障涂层的制备方法、热障涂层和涡轮转子叶片，制备方法包括如下步骤：在基体上制备金属粘结层；采用等离子物理气相沉积法在金属粘结层背离基体的表面制备陶瓷粘结层，陶瓷粘结层为致密等轴晶结构或致密柱状晶结构；采用大气等离子喷涂法在陶瓷粘结层背离金属粘结层的表面制备第一陶瓷主体层；采用等离子物理气相沉积法在第一陶瓷主体层背离陶瓷粘结层的表面制备陶瓷表层，陶瓷表层的致密度大于第一陶瓷主体层的致密度。该热障涂层的制备方法生产成本低，并且能够得到结合强度高、抗剥落能力好、热循环寿命长、抗CMAS腐蚀和空气动力性能良好的热障涂层。
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公开(公告)号：CN103966540B
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201410143990.4
申请日：2014-04-11
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种真空快速多相沉积系统制备YSZ涂层的方法，涉及一种新型结构热障涂层及其制备技术领域。所述制备方法中真空室压力低于1mbar，选择Ar35splm，He60slpm作为工作气体，通过调整电功率、电流、喷涂距离和送粉率等工艺参数，可以根据需要将YSZ颗粒加热到固液气三相或其任意组合相，即可以沉积出多种形貌的YSZ涂层，如柱状晶结构，纳米多层结构，纳米多层加柱状晶结构，纳米加微米多层结构等等。采用本发明提供制备方法得到的涂层组织致密，无液滴、颗粒以及针孔等缺陷，涂层与粘结层的结合力高；焰流能够在复杂的几何形状表面的流动，因此可以实现几何形状复杂的工件表面均匀涂层的制备。
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