一种新型稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层、制备方法及应用

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本发明涉及热障防护涂层技术领域，具体涉及一种新型稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层、制备方法及应用。背景技术：2.热障涂层材料体系包括合金基底、粘结层、热生长氧化物及陶瓷顶层结构。合金基底层目前主要是镍基高温合金，能够承受复杂的应力且能服役于950～1050℃以下的高温条件，主要应用于航空发动机的工作叶片、燃烧室等，但极限承受温度不超过1150℃，为了进一步提高发动机效率和使用温度还需对镍基高温合金使用防护手段或寻找其他替代的高温合金材料体系。传统的氧化钇稳定氧化锆陶瓷材料在温度大于1200℃容易发生相变，产生5～7％的体积差，加速涂层失效。此外，传统的mcraly粘结层使用温度不超过1100℃，因此需要寻找具有优异的抗氧化性能、服役温度高和热物理匹配性高的热障涂层体系。技术实现要素：3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层、制备方法及应用，该热障涂层具有良好的热物理匹配兼容性、优异的耐高温、抗氧化性能，而且热障涂层的抗热冲击性和界面结合性优异，增强了热障涂层服役寿命。该热障涂层在舰船、核工业、汽车、石油化工、航空发动机、燃气轮机领域的热端部件上具有广泛的应用前景。4.本发明所采用的技术方案如下：5.一种新型稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，体系结构为retao4/pt-0.25ir-m，其中re是y、er、ho、dy、gd、eu、sm和nd元素中的一种或多种，m包含m1和m2两类元素，其中m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m2为th、y、ce元素，且m成分在铂铱基合金中的含量为0《m≤20wt％。6.相比现有技术，本发明的有益效果在于：7.1.本发明提出了一种新型稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层体系retao4/pt-0.25ir-m，通过采用稀土钽酸盐retao4与铂铱基合金pt-0.25ir-m结合，其中m采用m1：zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al元素与m2：th、y、ce微量元素的组合，可以形成界面结合性能优异、耐高温和抗氧化效果俱佳的热障涂层。本发明方案的热障涂层体系中，pt-0.25ir-m的热膨胀系数为11(1800k)，retao4为10.8(1800k)，二者的热膨胀系数相差较小，稀土钽酸盐retao4陶瓷层与铂铱基合金pt-0.25ir-m粘结层之间的热物理匹配良好，即，在服役过程的热应力差异小，界面结合性能优异，并且微量元素扩散使得界面结合强度增强，同时y、hf、zr等活性元素在pt-0.25ir粘结层中偏析聚集，降低热氧化物的增长速度，在界面处抑制热生长氧化物，具有优异的抗热冲蚀能力，有利热障涂层在高温苛刻环境下服役。8.2.本发明采用的稀土钽酸盐的成本低，且铂铱基合金pt-0.25ir-m粘接层中未添加价格昂贵的元素，延长了热障涂层体系的服役寿命，而且还大幅度降低了热障涂层的成本，成本预计可降低30％以上。可以作为航空发动机、燃气轮机等热端部件的重要器件的防护涂层，在舰船、核工业、汽车、石油化工等领域的热端部件上也拥有广泛的应用前景。9.作为本发明优选的实施方式，re是y、er、ho、dy、gd、eu、sm和nd元素中的至少两种元素组合。re采用至少两种元素组合的方式，稀土钽酸盐retao4陶瓷层的界面粘结强度比纯的陶瓷层的界面粘合强度更高，其抗氧化性能也有提升，降温效果也相对提高。10.作为本发明优选的实施方式，m1在铂铱基合金中的含量范围为0《m1≤16wt％，m2在铂铱基合金中的含量范围为0《m2≤4wt％。m1、m2按上述含量范围添加时，能较好的兼顾两方面的性能，一方面是提高pt-ir基粘结层合金与retao4陶瓷层的匹配，另一方面是抑制与陶瓷界面处的氧化物生长，提高粘结层抗氧化性能进而提高整个热障涂层体系的寿命。11.作为本发明优选的实施方式，m成分在铂铱基合金中的含量为3～18wt％。m成分采用上述含量范围，具有更好的热物理匹配兼容性和抗氧化性。12.作为本发明优选的实施方式，m1在铂铱基合金中的含量范围为2～16wt％，m2在铂铱基合金中的含量范围为1～2wt％。2～16wt％的m1元素的加入显著提高pt-ir基粘结层合金与retao4陶瓷层的匹配，1～2wt％的m2元素的加入能更有效的抑制与陶瓷界面处的氧化物生长，提高粘结层抗氧化性能进而提高整个热障涂层体系的寿命。13.本发明还提供了一种如上述新型稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层的制备方法，具体包括以下步骤：14.(1)按照铂铱基合金pt-0.25ir-m比例配料，采用熔盐法制备pt-0.25ir-m合金粉体，并控制粒径在30～40μm范围内；15.(2)按照比例选择原料re2o3、ta2o5组成retao4，其中re是y、er、ho、dy、gd、eu、sm和nd元素中的一种或多种；16.(3)采用熔盐法对步骤(2)的原料制备retao4粉体，并控制粒径在25～40μm范围内；17.(4)采用等离子喷涂法在合金基体上喷涂厚度为50～100μm的铂铱基合金pt-0.25ir-m作为粘接层合金，在此基础上喷涂50～100μm的稀土钽酸盐retao4作为陶瓷层材料，形成稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层。18.上述制备方法采用等离子喷涂法制备，而且制备方法简单。其中粉体粒径影响送粉率、粉体熔化率等，从而影响喷涂涂层的表面形貌。本发明采用25～40μm粒径的retao4所制备的涂层结构均匀，涂层的结合力强。19.作为本发明优选的实施方式，步骤(5)中，在喷涂铂铱基合金pt-0.25ir-m过程中，喷涂电流选取580～800a，电压设置为50～60v，喷涂距离保持在120～150mm，送粉电压为5.5～6v，喷涂速度为150～300mm/s。20.作为本发明优选的实施方式，步骤(5)中，在喷涂稀土钽酸盐retao4过程中，喷涂电流选取580～800a，电压设置为50～60v，喷涂距离保持在120～150mm，送粉电压为5.5～6v，喷涂速度为150～300mm/s。21.本发明还提供了一种新型稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，可以作为航空发动机、燃气轮机等热端部件的重要器件的防护涂层，在舰船、核工业、汽车、石油化工等领域的热端部件上也拥有广泛的应用前景。附图说明22.图1是tbc6-1(最优情况)中pt-0.25ir-m在1200℃水蒸气腐蚀条件下氧化72h的xrd图谱与原始pt-0.25ir-m粉末的xrd图谱对比图；23.图2是tbc6-1(最优情况)pt-0.25ir-m与retao4陶瓷界面微观形貌图；24.图3是tbc6-1(最优情况)pt-0.25ir-m与retao4热膨胀系数对比图。具体实施方式25.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。26.本发明的合金基体可以是ni基高温合金，nb-si、mo-si基合金，mo基、w基等难熔金属合金，以及难熔高熵合金等。27.实施例1：28.一种稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，体系结构为retao4/pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2，其中re分别是等量的y、er、ho、dy、gd、eu、sm、nd元素，m包含m1和m2两类元素，m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m1中8种元素的质量分数均为1，m2为th、y、ce，m2中3种元素的质量分数均为2/3。29.本实施例铂铱基合金pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2中，按质量分数计，ir占总量的25％，m1占总量的8％，m2占总量的2％，其余为pt。m1、m2元素的加入显著提高pt-ir基粘结层合金与retao4陶瓷层的匹配并抑制与陶瓷界面处的氧化物生长，提高粘结层抗氧化性能进而提高整个热障涂层体系的寿命。30.以上稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层的制备方法，包括以下步骤：31.(1)按照铂铱基合金pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2的比例配料，采用熔盐法制备pt-0.25ir-m合金粉体，并控制粒径在30～40μm范围内；32.(2)按照比例选择原料re2o3、ta2o5组成retao4，其中re分别是等量的y、er、ho、dy、gd、eu、sm、nd元素，采用熔盐法制备retao4粉体，并控制粒径在25～40μm范围内；33.(3)通过等离子喷涂方法在镍基高温合金基体上制备pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2粘结层合金，喷涂厚度为50μm，其中m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m2为th、y、ce，以上8种合金元素的质量分数都为1，微量元素的质量分数都为2/3。34.在喷涂铂铱基合金pt-0.25ir-m过程中，喷涂电流选取580a，电压设置为50v，喷涂距离保持在120mm，送粉电压为5.5v，喷涂速度为150mm/s。35.(4)在步骤(3)的基础上采用等离子喷涂方法分别制备ytao4、ertao4、hotao4、dytao4、gdtao4、eutao4、smtao4和ndtao4涂层，喷涂厚度为100μm。分别将以上涂层记为tbc1-1～tbc1-8。36.在喷涂稀土钽酸盐retao4过程中，喷涂电流选取800a，电压设置为60v，喷涂距离保持在150mm，送粉电压为6v，喷涂速度为300mm/s。37.采用粘结-拉伸法测试界面粘结强度，具体公式为：[0038][0039]式中，c是界面粘结强度，f是当涂层断裂时拉伸的载荷值，s是拉伸测试中涂层的有效粘结面积。[0040][0041]其中mmax和mmix分别为螺母最大的厚度和螺母最小的厚度，d为螺母的公称直径。将公式(2)带入公式(1)，界面粘结强度的公式则表示为：[0042][0043]因此通过界面粘结强度测试方法，得到的tbc1-1～tbc1-8的界面粘结强度如表1所示，界面粘结强度的范围为36～38.5mpa。[0044]进一步测试稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层tbc1-1～tbc1-8在1400℃恒温200h的氧化失重，其质量变化的范围在分别为10.1～11.2mg/cm2。降温梯度分别为159～169℃。[0045]表1tbc1-1～tbc1-8涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0046][0047]对比实例1：[0048]通过等离子喷涂方法在镍基高温合金基体上制备厚度约为50μm的mcraly粘结层合金，进一步粘接层合金上喷涂厚度约为100μm的氧化钇稳定氧化锆陶瓷(ysz)，整个热障涂层记为m-ysz。[0049]m-ysz涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度如下表1-1。[0050]表1-1m-ysz涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0051][0052]实施例1中的tbc1-1～tbc1-8与对比实例1的对比发现，本发明方案的界面粘结强度36mpa以上，具有明显优势，在1400℃恒温200h氧化失重小，抗氧化效果佳，而且使用温度最高能达到1650℃，耐高温性能具有明显的提升。[0053]实施例2：[0054]一种稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，体系结构为retao4/pt-0.25ir-0.16m1-0.02m2，其中re分别是等量的y、er、ho、eu元素，m包含m1和m2两类元素，m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m1中8种元素的质量分数均为2，m2为th、y、ce，m2中3种元素的质量分数均为2/3。[0055]本实施例铂铱基合金pt-0.25ir-0.16m1-0.02m2中，按质量分数计，ir占总量的0.01m2，其中re分别是等量的y、er、ho、eu元素，m包含m1和m2两类元素，m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m1中8种元素的质量分数均为1/4，m2为th、y、ce，m2中3种元素的质量分数均为1/3。[0074]本实施例铂铱基合金pt-0.25ir-0.02m1-0.01m2中，按质量分数计，ir占总量的25％，m1占总量的2％，m2占总量的1％，其余为pt。[0075]以上稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层的制备方法，包括以下步骤：[0076](1)按照铂铱基合金pt-0.25ir-0.02m1-0.01m2的比例配料，采用熔盐法制备pt-0.25ir-m合金粉体，并控制粒径在30～40μm范围内；[0077](2)按照比例选择原料re2o3、ta2o5组成retao4，其中re分别是等量的y、er、ho、eu元素，采用熔盐法制备retao4粉体，并控制粒径在25～40μm范围内；[0078](3)通过等离子喷涂方法在mo基、w基等难熔金属基体上制备pt-0.25ir-0.02m1-0.01m2粘结层合金，喷涂厚度为50μm。本实施例为mo基基体，其中m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m2为th、y、ce，以上8种合金元素的质量分数都为1/4，微量元素的质量分数都为1/3。[0079]在喷涂铂铱基合金pt-0.25ir-m过程中，喷涂电流选取700a，电压设置为50v，喷涂距离保持在140mm，送粉电压为5.5v，喷涂速度为250mm/s。[0080](4)在步骤(3)的基础上采用等离子喷涂方法分别制备ytao4、ertao4、hotao4、eutao4涂层，喷涂厚度为100μm。分别将以上涂层记为tbc3-1～tbc3-4。[0081]在喷涂稀土钽酸盐retao4过程中，喷涂电流选取750a，电压设置为60v，喷涂距离保持在150mm，送粉电压为6v，喷涂速度为300mm/s。[0082]tbc3-1～tbc3-4的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度如表3所示。[0083]表3tbc3-1～tbc3-4涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0084][0085]对比实例3：[0086]通过等离子喷涂方法在mo基基体上制备厚度约为50μm的mcraly粘结层合金，进一步粘接层合金上喷涂厚度约为100μm的氧化钇稳定氧化锆陶瓷(ysz)，整个热障涂层记为3m-ysz。[0087]3m-ysz涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度如下表3-1。[0088]表3-1 3m-ysz涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0089][0090]实施例3中的tbc3-1～tbc3-4与对比实例3的对比发现，本发明方案的界面粘结强度33mpa以上，具有明显优势，在1400℃恒温200h氧化失重小，抗氧化效果佳，而且使用温度最高能达到1650℃，耐高温性能具有明显的提升。[0091]实施例4：[0092]一种稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，体系结构为retao4/pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2，其中re分别是等量的y、er、ho、eu元素，m包含m1和m2两类元素，m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m1中8种元素的质量分数均为1，m2为th、y、ce，m2中3种元素的质量分数均为2/3。[0093]本实施例铂铱基合金pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2中，按质量分数计，ir占总量的25％，m1占总量的8％，m2占总量的2％，其余为pt。[0094]以上稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层的制备方法，包括以下步骤：[0095](1)按照铂铱基合金pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2的比例配料，采用熔盐法制备pt-0.25ir-m合金粉体，并控制粒径在30～40μm范围内；[0096](2)按照比例选择原料re2o3、ta2o5组成retao4，其中re分别是等量的y、er、ho、eu元素，采用熔盐法制备retao4粉体，并控制粒径在25～40μm范围内；[0097](3)通过等离子喷涂方法在难熔高熵合金基体上制备pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2粘结层合金，喷涂厚度为50μm，本实施例以monbtavw作为基体，其中m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m2为th、y、ce，以上8种合金元素的质量分数都为1，微量元素的质量分数都为2/3。[0098]在喷涂铂铱基合金pt-0.25ir-m过程中，喷涂电流选取800a，电压设置为60v，喷涂距离保持在150mm，送粉电压为6v，喷涂速度为300mm/s。[0099](4)在步骤(3)的基础上采用等离子喷涂方法分别制备ytao4、ertao4、hotao4、eutao4涂层，喷涂厚度为100μm。分别将以上涂层记为tbc4-1～tbc4-4。[0100]在喷涂稀土钽酸盐retao4过程中，喷涂电流选取800a，电压设置为60v，喷涂距离保持在150mm，送粉电压为6v，喷涂速度为300mm/s。[0101]tbc4-1～tbc4-4的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度如表4所示。[0102]表4tbc4-1～tbc4-4涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0103][0104][0105]对比实例4：[0106]通过等离子喷涂方法在难熔高熵合金monbtavw基体上制备厚度约为50μm的mcraly粘结层合金，进一步在粘接层合金上喷涂厚度约为100μm的氧化钇稳定氧化锆陶瓷(ysz)，整个热障涂层记为4m-ysz。[0107]4m-ysz涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度如下表4-1。[0108]表4-1 4m-ysz涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0109][0110]实施例4中的tbc4-1～tbc4-4与对比实例4的对比发现，本发明方案的界面粘结强度31.5mpa以上，具有明显优势，在1400℃恒温200h氧化失重小，抗氧化效果佳，而且使用度最高能达到1650℃，耐高温性能具有明显的提升。[0111]实施例5：[0112]一种稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，体系结构为retao4/pt-0.25ir-0.16m1-0.01m2，其中re分别是等量的er和ho组合、y和gd组合、sm和dy组合、eu和nd组合元素，m包含m1和m2两类元素，m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m1中8种元素的质量分数均为2，m2为th、y、ce，m2中3种元素的质量分数均为1/3。[0113]本实施例铂铱基合金pt-0.25ir-0.16m1-0.01m2中，按质量分数计，ir占总量的25％，m1占总量的16％，m2占总量的1％，其余为pt。[0114]以上稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层的制备方法，包括以下步骤：[0115](1)按照铂铱基合金pt-0.25ir-0.16m1-0.01m2的比例配料，采用熔盐法制备pt-0.25ir-m合金粉体，并控制粒径在30～40μm范围内；[0116](2)按照比例选择原料re2o3、ta2o5组成retao4，其中re分别是等量的er和ho组合、y和gd组合、sm和dy组合、eu和nd组合元素，采用熔盐法制备retao4粉体，并控制粒径在25～40μm范围内；[0117](3)通过等离子喷涂方法在镍基高温合金基体上制备pt-0.25ir-0.16m1-0.01m2粘结层合金，喷涂厚度50μm其中m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m2为th、y、ce，以上8种合金元素的质量分数都为2，稀土微量元素的质量分数都为1/3。[0118]在喷涂铂铱基合金pt-0.25ir-m过程中，喷涂电流选取580a，电压设置为50v，喷涂距离保持在120mm，送粉电压为5.5v，喷涂速度为150mm/s。[0119](4)在步骤(3)的基础上采用等离子喷涂方法分别制备(er0.5ho0.5)tao4、(y0.5gd0.5)tao4、(sm0.5dy0.5)tao4和(eu0.5nd0.5)tao4涂层，喷涂厚度为100μm。分别将以上涂层记为tbc5-1～tbc5-4。[0120]在喷涂稀土钽酸盐retao4过程中，喷涂电流选取800a，电压设置为60v，喷涂距离保持在150mm，送粉电压为6v，喷涂速度为300mm/s。[0121]tbc5-1～tbc5-4的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度如表5所示。[0122]表5tbc5-1～tbc5-4涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0123][0124]本实施例与实施例1相比，本实施例采用两种稀土元素组合的双稀土陶瓷层，总体上界面粘结强度比纯的陶瓷层的界面粘合强度更高，其抗氧化性能也有提升，降温效果也相对提高。[0125]实施例6：[0126]一种稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，体系结构为retao4/pt-0.25ir-0.16m1-0.02m2，其中re分别是等量的er/ho/gd组合、y/sm/dy组合、eu/y/nd组合、y/ho/er元素，m包含m1和m2两类元素，m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m1中8种元素的质量分数均为2，m2为th、y、ce，m2中3种元素的质量分数均为2/3。[0127]本实施例铂铱基合金pt-0.25ir-0.16m1-0.02m2中，按质量分数计，ir占总量的25％，m1占总量的16％，m2占总量的2％，其余为pt。[0128]以上稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层的制备方法，包括以下步骤：[0129](1)按照铂铱基合金pt-0.25ir-0.16m1-0.02m2的比例配料，采用熔盐法制备pt-0.25ir-m合金粉体，并控制粒径在30～40μm范围内；[0130](2)按照比例选择原料re2o3、ta2o5组成retao4，其中re分别是等量的er和ho组合、y和gd组合、sm和dy组合、eu和nd组合元素，采用熔盐法制备retao4粉体，并控制粒径在25～40μm范围内；[0131](3)通过等离子喷涂方法在镍基高温合金基体上制备pt-0.25ir-0.16m1-0.02m2粘结层合金，喷涂厚度为50μm，其中m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m2为th、y、ce，以上8种合金元素的质量分数都为2，稀土微量元素的质量分数都为2/3。[0132]在喷涂铂铱基合金pt-0.25ir-m过程中，喷涂电流选取580a，电压设置为50v，喷涂距离保持在120mm，送粉电压为5.5v，喷涂速度为150mm/s。[0133](4)在步骤(3)的基础上采用等离子喷涂方法分别制备(er1/3ho1/3gd1/3)tao4、(y1/3sm1/3dy1/3)tao4、(eu1/3y1/3nd1/3)tao4和(y1/3ho1/3er1/3)tao4涂层，喷涂厚度为100μm。分别将以上涂层记为tbc6-1～tbc6-4。[0134]在喷涂稀土钽酸盐retao4过程中，喷涂电流选取800a，电压设置为60v，喷涂距离保持在150mm，送粉电压为6v，喷涂速度为300mm/s。[0135]tbc6-1～tbc6-4的界面粘结强度在39.2～39.6mpa的范围内，氧化失重大约在9mg/cm2，降温梯度大约在180℃，具体数值见表6，其中，tbc6-1氧化失重8.7mg/cm2，界面粘结强度和降温梯度也较好，是最优情况的实施例。[0136]表6tbc6-1～tbc6-4涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0137][0138]实施例7：[0139]一种稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层，体系结构为retao4/pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2，其中re分别是等量的er/ho/gd/y组合、sm/dy/eu/nd组合、er/y/sm/eu组合、ho/gd/dy/nd组合元素，m包含m1和m2两类元素，m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m1中8种元素的质量分数均为1，m2为th、y、ce，m2中3种元素的质量分数均为2/3。[0140]本实施例铂铱基合金pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2中，按质量分数计，ir占总量的25％，m1占总量的8％，m2占总量的2％，其余为pt。[0141]以上稀土钽酸盐/铂铱基合金热障涂层的制备方法，包括以下步骤：[0142](1)按照铂铱基合金pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2的比例配料，采用熔盐法制备pt-0.25ir-m合金粉体，并控制粒径在30～40μm范围内；[0143](2)按照比例选择原料re2o3、ta2o5组成retao4，其中re分别是等量的er/ho/gd/y组合、sm/dy/eu/nd组合、er/y/sm/eu组合、ho/gd/dy/nd组合元素，采用熔盐法制备retao4粉体，并控制粒径在25～40μm范围内；[0144](3)通过等离子喷涂方法在镍基高温合金基体上制备pt-0.25ir-0.08m1-0.02m2粘结层合金，喷涂厚度为50μm其中m1为zr、hf、ni、co、ti、cr、sc、al，m2为th、y、ce，以上8种合金元素的质量分数都为1，稀土微量元素的质量分数都为2/3。[0145]在喷涂铂铱基合金pt-0.25ir-m过程中，喷涂电流选取580a，电压设置为50v，喷涂距离保持在120mm，送粉电压为5.5v，喷涂速度为150mm/s。[0146](4)在步骤(3)的基础上采用等离子喷涂方法分别制备(er1/4ho1/4gd1/4y1/4)tao4、(sm1/4dy1/4eu1/4nd1/4)tao4、(er1/4y1/4sm1/4eu1/4)tao4和(ho1/4gd1/4dy1/4nd1/4)tao4涂层,喷涂厚度为100μm，分别将以上涂层记为tbc7-1～tbc7-4。[0147]在喷涂稀土钽酸盐retao4过程中，喷涂电流选取800a，电压设置为60v，喷涂距离保持在150mm，送粉电压为6v，喷涂速度为300mm/s。[0148]tbc7-1～tbc7-4的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度如表7所示。[0149]表7tbc7-1～tbc7-4涂层体系的界面粘结强度、氧化失重、降温梯度和使用温度[0150][0151][0152]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。









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