曹 洋 ✉，张鹏林 ，牛显明 ，胡春莲 ，陈开旺

1) 兰州理工大学材料科学与工程学院，兰州 730050 2) 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050 3) 兰州理工合金粉末有限责任公司，兰州 730050

✉通信作者, E-mail: 381820242@qq.com

针对工业烟气轮机叶片、转炉炼钢氧枪喷头及各种炉内受热零件基材在高温下工作易失效、寿命短的情况，使用氧化物、碳化物、硼化物和复合陶瓷涂层以提高基材的使用寿命。近年来，国内外对于热障涂层的研究主要集中于氧化锆、氧化钇等新型材料。莫来石陶瓷具有熔点高、线膨胀率小、导热率低、抗热震性良好等特点[1-2]，相对于氧化锆等材料更具经济性，适合用在热障要求并不十分高的受热零件中。安宇龙等[3]曾对莫来石喷涂粉末进行喷雾造粒，但关于莫来石喷涂的研究鲜有报道。本文将漳县出产的红柱石进行高温处理得到纯净莫来石[4-5]，通过改变镍铬-莫来石复合粉末成分配比，利用超音速等离子喷涂技术制备镍铬-莫来石金属陶瓷复合涂层[6-14]，作为受热金属零件基材（45钢）的保护涂层，并对复合涂层的热障及抗热震性能进行研究。

1 实验材料及方法

1.1 实验材料

试验基材选用45钢，制备件尺寸为70 mm ×150 mm × 15 mm。喷涂前对喷涂面进行脱脂除油、打磨除锈和喷砂处理，使用ZYH-10型自控远红外电焊条烘干炉对制备件进行100～200 ℃的预热。涂层由打底层和工作层组成，打底层选用NiCrAlY粉末，粒度为38～74 μm，粉末粒度呈正态分布，以50 μm粒径为主，形貌如图1（a）所示，化学成分如表1所示；……