硅酸盐封孔对NiCrAlY涂层抗热腐蚀性能的影响

摘要

[目的]为提高热喷涂涂层在苛刻环境下的耐蚀性，采用封孔剂处理热喷涂涂层的孔隙，重点探究封孔处理对涂层抗热腐蚀性能的影响。[方法]采用超音速火焰喷涂在T91钢基体表面制备NiCrAlY涂层，以Na₂SiO₃和SiO₂溶胶为基料，SiO₂、MgO、Al粉、Cr₂O₃、NiO等为填料制备了封孔剂。对热喷涂涂层进行封孔处理，研究了未封孔与封孔涂层涂覆75%Na₂SO₄+25%NaCl混合盐膜后在750°C下100 h内的热腐蚀行为。[结果]封孔涂层烧结后生成由NiCrO₃及页硅酸盐Na₆Si₈O₁₉、橄榄石结构硅酸盐Ni₂SiO₄组成的封孔层，其厚度为100～150μm，与NiCrAlY涂层结合紧密。在熔盐腐蚀过程中，未封孔涂层增重约15.08 mg/cm²，封孔涂层失重约2.48 mg/cm²。硅酸盐封孔层在750°C下结构稳定，未发生相转变，尽管外层出现微裂纹和轻微剥落，但其内层结构良好，能有效抑制腐蚀介质向NiCrAlY涂层/基材界面扩散，从而显著抑制熔盐腐蚀，基材金属因此未受腐蚀。[结论]硅酸盐封孔处理可有效提升NiCrAlY涂层在高温熔盐中的抗热腐蚀性能。

关键词

镍铬铝钇涂层 / 硅酸盐 / 封孔 / 微观结构 / 高温腐蚀