本發明公開一種Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層，包括Al層，以及依次形成于Al層上的NiCrAlY層及Al₂O₃涂層。本發明還公開一種Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層的制備方法，包括：采用多弧離子鍍技術在工件上依次沉積Al層和NiCrAlY層，形成Al/NiCrAlY層；通過熱處理在所述Al/NiCrAlY層表面形成Al₂O₃涂層，從而得到所述Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層。本發明制備的Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層，具有優異的抗高溫氧化、耐濕熱和耐鹽霧性能，適合應用于高溫和海洋環境關鍵部件的表面防護。且其制備方法簡單易行，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于材料表面處理技術領域，具體地，涉及一種Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層、其制備方法及應用。

背景技術

NiCrAlY涂層作為熱障涂層的粘結層，具有優異的抗高溫氧化性、耐腐蝕性、耐磨性及機械性能，被用于最苛刻的高溫環境中保護發動機受熱零部件免受腐蝕、磨損和侵蝕，并提供潤滑和隔熱。然而，涂層在長期服役過程中，受熱部件以火焰筒和葉片為例，不僅工作溫度高，還要承受溫度劇烈變化引起的熱沖擊，涂層表面會發生裂紋和剝落等現象，導致涂層使用壽命大大降低。為確保有足夠的壽命，這兩大部件中須用鎳基和鈷基合金等高溫材料制造。

此外，干摩擦及高溫摩擦條件下NiCrAlY涂層摩擦系數高、磨損率大等問題易引起工程材料的嚴重磨損而失效。過渡層Al金屬作為潤滑相對改善NiCrAlY的摩擦磨損性能有明顯效果，同樣能在高溫環境中補充NiCrAlY涂層中的Al元素。但是，NiCrAlY涂層體系中金屬Al過渡層的存在使涂層出現低結合力、高應力等問題，制約該涂層在發動機葉片等零部件的應用。作為發動機的關鍵部位，受熱部件的使役壽命與運行穩定性很大程度取決于部件的抗高溫氧化性與摩擦磨損率。如何提高受熱零部位的抗高溫氧化性能和耐磨性，降低零部件的服役過程中摩擦系數，將對減少發動機燃油消耗、提高能源效率、延長熱端部件的使用壽命有關鍵性作用。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層、其制備方法及應用，以克服現有技術中的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層，包括Al層，以及依次形成于Al 層上的NiCrAlY層及Al₂O₃涂層。

本發明實施例還提供一種Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層的制備方法，包括：

采用多弧離子鍍技術在工件上依次沉積Al層和NiCrAlY層，形成Al/NiCrAlY層；

通過熱處理在Al/NiCrAlY層表面形成Al₂O₃涂層，從而得到所述Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層。

本發明實施例還提供一種裝置，包括：工件，以及形成于工件表面的所述的 Al/NiCrAlY/Al₂O₃復合涂層。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：