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公开(公告)号：CN119019186A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411272521.2
申请日：2024-09-11
Applicant: 广东工业大学 , 广东省科学院新材料研究所
IPC: C04B41/89 , C23C14/08 , C23C14/14 , C23C14/22 , C23C14/58 , C23C4/134 , C23C4/04 , C23C16/24 , C23C16/455
Abstract: 为克服现有热环境障涂层存在抗水氧腐蚀能力不足的问题，本发明提供了一种热环境障涂层，包括致密层和高应变容限层，所述致密层包括稀土硅酸盐，所述高应变容限层包括高熵陶瓷。同时，本发明还公开了包括上述热环境障涂层的耐高温构件以及上述热环境障涂层的制备方法。本发明提供的热环境障涂层采用高致密的稀土硅酸盐和高应变容限的高熵陶瓷进行复合形成热环境障涂层，能够有效的减少热环境障涂层容易产生裂纹通道、与水氧直接接触产生水氧腐蚀失效等问题，达到增加整体抗水氧腐蚀能力等效果，低热导率高熵陶瓷的引入不仅增加了整体的抗水氧腐蚀效果，而且能够进一步增加整体的隔热效果，进而提高发动机使用效率。
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公开(公告)号：CN116377372B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202310332788.5
申请日：2023-03-30
Applicant: 广东省科学院新材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种高熵陶瓷热障涂层及其制备方法。该高熵陶瓷热障涂层的化学式为(Y0.2Sm0.2Eu0.2Gd0.2Yb0.2)2Zr2O7，其中各稀土元素的摩尔数与所有稀土元素总摩尔数的百分比分别为18％～22％。该高熵陶瓷热障涂层中各元素在涂层上分布均匀，没有出现元素偏析，并且具有萤石相结构，截面形貌为羽毛型柱状高应变容限结构：底部涂层由柱状主晶和枝晶序构而成，孔隙率较大；顶部由柱状晶疏松序构而成，众多未长成的次级枝晶构成了“菜花头”区域。该涂层材料兼具优异的高温相稳定性和良好的力学性能，对先进结构超高温热障涂层技术的发展和应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN114878301A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210397690.3
申请日：2022-04-15
Applicant: 广东省科学院新材料研究所 , 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种涂层长时高温弯曲实验装置及方法，属于高温力学实验技术领域。该装置包括应力加载器件，应力加载器件包括限位支架、可替换测试台、可替换压头及配重模块；其中，限位支架包括支撑杆及顶座和底座，支撑杆的两端分别与顶座和底座连接；可替换测试台设置于底座的朝向顶座的一侧表面；可替换压头用于对放置于可替换测试台的待测涂层试样施加压力；配重模块加设于可替换压头上以对可替换压头进行配重。该装置及相应的方法可在拓展涂层高温力学加载形式的同时以较低的成本解决长时高温力学加载难题，有利于研究涂层梯度应力条件下长时高温演变行为，进而为复杂构型热端部件表面防护涂层失效分析与长寿命设计提供基础与指导。
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公开(公告)号：CN116024515A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211595897.8
申请日：2022-12-12
Applicant: 广东省科学院新材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种超高温热障涂层及其制备方法和应用。该热障涂层的陶瓷面层包括陶瓷外层和陶瓷内层，陶瓷外层的材料为(Gd1‑xYbx)2Zr2O7，陶瓷内层的材料为YSZ。本发明采用等离子喷涂物理气相沉积(PS‑PVD)技术，通过制备工艺参数调控，改善涂层微结构，提高涂层服役寿命，形成一套完整可行的改性锆酸钆超高温热障涂层工艺参数与寿命优化方法。与传统YSZ涂层相比，改性锆酸钆涂层在超高温条件下(>1200℃)仍具有极佳的相稳定性与抗烧结性能；经过优化后的双陶瓷涂层在微观上表现为特定层厚比的均匀连续生长羽毛型柱状结构，同时提高了隔热性能与应变容限、降低了层间热物理性质失配，具有较长的热循环寿命。
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公开(公告)号：CN115894027A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211595902.5
申请日：2022-12-12
Applicant: 广东省科学院新材料研究所
IPC: C04B35/50 , C04B35/48 , C04B35/622 , C04B35/626
Abstract: 本发明公开了一种基于锆酸钆的高熵陶瓷热障涂层粉体及其制备方法和应用，涉及热障涂层材料技术领域。粉体按摩尔质量百分比计包括O：50～60％，Y：1～6％，Zr：15～20％，Sm：1～6％，Eu：1～6％，Gd：1～6％和Yb：1～6％。通过高熵工程对现有的锆酸钆体系进行改造，不同于以往单一或两种元素的掺杂改性，而是结合性能需求，选取多种稀土金属元素作为主元进行固溶，并最终得到一种元素分布均匀的多组分单相固溶体材料，进一步通过喷雾干燥工艺制备出球形度高、流动性好且粒度分布均匀的高熵陶瓷粉体，符合当前对新型高温热障涂层材料的需求及等离子喷涂热障涂层制备工艺要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114276169A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111651544.0
申请日：2021-12-30
Applicant: 广东省科学院新材料研究所
Abstract: 本发明公开了一种自愈合高致密环境障涂层及其制备方法与应用，属于环境障涂层技术领域。该环境障涂层的制备包括：采用等离子喷涂‑物理气相沉积方式于陶瓷基复合材料基体的表面制备稀土硅酸盐陶瓷涂层；随后进行退火处理；退火处理方式包括高温炉退火处理或等离子喷枪原位扫描热处理。等离子喷涂‑物理气相沉积方式可降低涂层残余应力，有利于制备高致密环境障涂层，结合特定的退火处理，可使涂层发生相变膨胀与烧结，促进喷涂态贯穿裂纹自愈合。该方法简单易行，在降低孔隙率的同时克服了贯穿裂纹问题，由此制备得到的涂层孔隙率不高于5％且不含贯穿裂纹，将其用于制备燃气轮机陶瓷基热端部件，有利于提高相应部件的抗水氧腐蚀性能与服役寿命。
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公开(公告)号：CN119101861A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411318523.0
申请日：2024-09-20
Applicant: 东方电气集团东方汽轮机有限公司 , 广东省科学院新材料研究所
Abstract: 为克服现有热障涂层存在抗热冲击性能和抗烧结性能不足的问题，本发明提供了一种热障涂层，包括隔热底层和高应变容限层，所述隔热底层位于所述高应变容限层的下层，所述隔热底层包括具有片层单元层叠的片层钇稳定氧化锆，所述高应变容限层包括高应变容限钇稳定氧化锆，所述高应变容限钇稳定氧化锆具有垂直裂纹结构、柱状结构和多孔结构中的一种或多种。同时，本发明还公开了上述热障涂层的制备方法、耐高温构件。本发明提供的热障涂层在保持较好隔热性能的同时，可以显著提升涂层的抗热冲击性能与抗烧结性能。
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公开(公告)号：CN117229054A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202310967859.9
申请日：2023-08-03
Applicant: 广东省科学院新材料研究所
IPC: C04B35/486 , C23C4/134 , C23C14/22 , C23C14/08 , C23C4/11 , C04B35/626
Abstract: 本发明公开了一种等离子喷涂物理气相沉积用抗烧结高熵陶瓷热障涂层粉体材料及其制备方法。所述粉体材料由亚微米/微米级稀土氧化物原始粉体团聚形成，具有高球形度，粒径分布集中于5‑50μm范围内，在1500℃超高温条件下晶粒生长速率低，抗烧结系数Rs>0.5，由Y、La、Nd、Sm、Eu五种稀土元素以等摩尔比组成，在微米和纳米两个尺度上均呈现出均匀的元素分布。其制备方法包括固相烧结与喷雾造粒两个步骤。所述粉体材料的优点在于，适用于等离子喷涂物理气相沉积，在1500℃超高温条件下具有较好的抗烧结性能，制备工艺简单，有利于等离子喷涂物理气相沉积用抗烧结高熵陶瓷热障涂层粉体材料批量制备与工程应用。
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公开(公告)号：CN114878301B
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202210397690.3
申请日：2022-04-15
Applicant: 广东省科学院新材料研究所 , 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种涂层长时高温弯曲实验装置及方法，属于高温力学实验技术领域。该装置包括应力加载器件，应力加载器件包括限位支架、可替换测试台、可替换压头及配重模块；其中，限位支架包括支撑杆及顶座和底座，支撑杆的两端分别与顶座和底座连接；可替换测试台设置于底座的朝向顶座的一侧表面；可替换压头用于对放置于可替换测试台的待测涂层试样施加压力；配重模块加设于可替换压头上以对可替换压头进行配重。该装置及相应的方法可在拓展涂层高温力学加载形式的同时以较低的成本解决长时高温力学加载难题，有利于研究涂层梯度应力条件下长时高温演变行为，进而为复杂构型热端部件表面防护涂层失效分析与长寿命设计提供基础与指导。
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公开(公告)号：CN117092006A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202310970875.3
申请日：2023-08-03
Applicant: 广东省科学院新材料研究所
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种热障涂层不规则柱状结构孔隙率测量方法，该方法利用氯化钠在涂层表面与孔隙内部的不同挥发特性，通过热重实验定量表征不规则柱状结构内部孔隙率。所述方法主要包括氯化钠熔融渗透、热重分析、孔隙率计算等步骤，测量方法简便易行，对试样处理工艺不敏感，具有较为普遍的适用性、较好的可重复性与准确性。本发明适用于无损定量表征具有复杂孔隙结构的不规则柱状结构热障涂层孔隙率，对于评价及预测不规则柱状结构热障涂层隔热及抗腐蚀性能具有重要意义。
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