CN106148874A - 一种抗cmas熔融沉积物侵蚀的热障涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层及其制备方法，该涂层包括：由MCrAlY构成的粘结层，由8YSZ构成的陶瓷底层，以及由18YSZ或48YSZ构成的陶瓷顶层，热障涂层的总厚度为小于500μm，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为1：1～0.05：1。制备方法为(1)将制备粘结层用的MCrAlY粉末，制备陶瓷层用的8YSZ粉末和18YSZ或48YSZ粉末，在烘箱中烘干；(2)喷涂试样前处理(3)粘结层的制备(4)喷涂8YSZ陶瓷底层(5)在8YSZ陶瓷底层表面喷涂18YSZ或48YSZ陶瓷顶层。本发明高Y含量陶瓷顶层隔热性能和高温稳定性相对8YSZ明显提高，更为关键的是，该热障涂层具有优异的抗熔融CMAS沉积物防护能力。

Description

一种抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热障涂层及其制备方法，尤其涉及一种抗熔融沉积物侵蚀的热障涂层及其制备方法。

背景技术

热障涂层TBCs(Thermal barrier coatings)技术是高性能燃气涡轮发动机中不可或缺的关键技术，是提高燃气轮机热端部件使用温度，延长其服役寿命的有效手段。传统的YSZ热障涂层通常指8YSZ(即6～8wt％Y₂O₃部分稳定ZrO₂)热障涂层，在国内外已经获得了大量的实际应用，然而，随着燃气轮机热端部件使用温度的不断提高和使用过程中工况越发的恶劣，传统的热障涂层已经不能满足对高隔热、高温稳定性、抗高温冲蚀性及抗高温烧结性能的要求。

在燃气发动机工作时，由于空气中微尘(冰晶、火山灰或大气中微粒等)吸入发动机，以及发动机前端磨屑等进入燃烧室中，导致富含CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂物质在焰流中熔融，并沉积在燃气涡轮发动机涡轮叶片高温表面，形成多相复杂玻璃相物质CMAS(CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂)。根据燃气涡轮发动机使用环境的不同，Ni、FeTi和Cr的微量氧化物也可能混杂在CMAS中，CMAS具有相对较低的熔点(1190～1260℃)，有杂质硫存在时熔点会更低。当CMAS沉积在热障涂层表面时，可润湿外层8YSZ并渗透到热障涂层内部的孔隙中，使孔隙和柱状晶界减少甚至丧失，从而降低了涂层的应变容限，导致热障涂层的过早剥落；更为严重的是CMAS中Ca²⁺离子会扩散进入涂层晶界位置，从而取代传统8YSZ涂层中氧化钇作为高温稳定剂，从而大幅度降低8YSZ热障涂层的高温稳定性；另外CMAS形成的多相复合物种，部分相熔融状态会溶解8YSZ涂层，形成更为复杂物相，导致8YSZ涂层粉状化和加速剥离失效。

由于吸入发动机形成CMAS的微粒尺寸细小(几微米～上百微米)，采用挡沙板等防护方式不可能解决，且随燃气涡轮发动机温度升高，CMAS渗入作用和加速热障涂层失效的作用会成倍增加。目前CMAS防护技术，已经成为国内外热障涂层学术界和工程界共同关注的核心问题。

目前热障涂层抗CMAS防护技术主要有三种类型：1)抗熔融CMAS渗透型：以金属、氧化物和非氧化物为主，主要具有较高的致密度，同时与熔融CMAS润湿角较大，延缓CMAS附着和渗入，如Pd-Ag、Pt、SiC、Ta₂O₃、MgAlO₄等，另外表层致密结构也可以起到阻碍CMAS渗入的目的；2)牺牲反应型：牺牲型涂层是指高温下与CMAS接触时与之反应使其熔点升高或黏性增大的涂层，如Al₂O₃，MgO，CaO，Sc₂O₃，SiO₂，MgAlO₄等，其中氧化铝溶解在CMAS中，可以使接触界面处Al含量升高，从而获得高熔点的钙长石相，延缓CMAS渗入；3)不润湿型涂层：至熔融CMAS与涂层表面润湿角较大，如贵金属、AlN、BN、SiC、MoSi₂、SiO₂等等，同时还有部分仿生结构，可以起到不润湿作用。

上述技术多停留在实验室阶段，技术上多存在不足：1)与热障涂层陶瓷涂层的界面相容性问题难以解决，包括韧性、弹性模量或者或化学相容性，如MgO和CaO虽然可以牺牲反应，但也会对氧化锆基陶瓷层产生离子扩散作用，改变氧化锆基材料的高温稳定性；2)贵金属成本及部分材料不适宜应用于高温度梯度和冷热交替服役环境，贵金属材料成本较高，在大型复杂型面零件表面制备难度较大，目前尚未很好克服和实现良好的制备；部分陶瓷如AlN、BN、SiC等，自身较脆，同时高温下还存在氧化烧蚀等问题，从原理上可以起到CMAS防护作用，但基本不可能实现在真实工况应用。

因而需要克服上述困难，立足于氧化锆基材料的改性优化或表面结构优化，在不改善材料基本特性(耐高温、热物性、抗热震等)的前提下，实现优异的抗CMAS沉积物防护能力是各国科学家研究的重点方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层及其制备方法，以克服现有技术中热障涂层在CMAS熔融沉积物存在的环境中过早失效的问题。

本发明公开了一种抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层，该热障涂层包括：

由MCrAlY构成的粘结层，由8YSZ构成的陶瓷底层，以及由18YSZ(18wt％Y₂O₃-ZrO₂)或48YSZ(48wt％Y₂O₃-ZrO₂，化学式：2ZrO₂·Y₂O₃)构成的陶瓷顶层，该热障涂层的总厚度为小于500μm，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为1：1～0.05：1；其中M为Ni或NiCo。

本发明所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层，其中，所述粘结层厚度为90～110μm。

本发明还公开了一种抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，包括如下步骤：

步骤一：将制备粘结层用的MCrAlY粉末，制备陶瓷层用的8YSZ粉末和18YSZ或48YSZ粉末，在烘箱中烘干；

步骤二：喷涂试样前处理；

步骤三：粘结层的制备，使用超音速火焰喷涂方式喷涂MCrAlY粘结层；

步骤四：使用等离子喷涂方式喷涂8YSZ陶瓷底层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率40～60kW，送粉率20～40g/min，喷涂距离70～110mm；以及

步骤五：使用等离子喷涂方式在8YSZ陶瓷底层表面喷涂18YSZ或48YSZ陶瓷顶层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率45～60kW，送粉率20～40g/min，喷涂距离70～110mm；

其中，热障涂层的总厚度为小于500μm，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为1：1～0.05：1，M为Ni或NiCo。

本发明所述的熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，所述MCrAlY粘结层的喷涂工艺为氧气流量38～40L/h，煤油流量18～22L/h，送粉量45～55g/min，喷涂距离200～300mm，喷涂厚度90～110μm。

本发明所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，所述粉末在烘箱中90～110℃条件下烘干60～120min。

本发明所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，所述步骤二为将待喷涂试样用丙酮进行清洗，以除去试样表面油污，然后进行喷砂处理，最后用***进行吹气处理，以除去试样表面残留砂粒。

本发明所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，所述喷砂处理工艺条件为压力0.1～0.3MPa，喷砂距离60～80mm，喷砂角度70～80°，所用砂为20～60目刚玉砂。

本发明所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，所述吹气处理为使用***，在0.3～0.5MPa压力下进行。

本发明所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，所述超音速火焰喷涂设备的枪管长度为100mm。

本发明所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其中，所述等离子喷涂为普通大气等离子喷涂(所用普通大气等离子喷涂设备为使用传统9MB型喷枪及对应控制***)或高能等离子喷涂(所用高能等离子喷涂设备具有高能、高焓、高速和高沉积效率，通常设备净功率可达60kW以上，可以实现更高的沉积速率和沉积质量)。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用立方相为主的陶瓷顶层(18YSZ或48YSZ)，该顶层具有较低孔隙率(≤10％)，并且由于Y₂O₃含量较高，在高温下，高浓度Y元素进入CMAS中，形成薄的致密的Ca₄Y₆(SiO₄)₆O和立方相的氧化锆混合层，这种致密薄层的熔点高于CMAS熔融沉积物，可阻碍高温下CMAS熔融沉积物对热障涂层更进一步的破坏；

(2)本发明的陶瓷顶层和陶瓷底层皆为YSZ结构，两者之间具有良好的界面匹配性，并且本发明热障涂层具有耐高温、低热导率的特性；

(3)本发明抗熔融沉积物热障涂层虽为双层结构，但不改变传统8YSZ热障涂层制备工艺，仍可使用常规大气等离子喷涂或高温等离子喷涂工艺制备，制造成本低，且可与8YSZ陶瓷底层连续制备。

附图说明

图1为48YSZ/8YSZ涂层1250℃，2h CMAS渗入后SEM微观形貌图；

图2为48YSZ/8YSZ涂层1250℃，5h CMAS渗入后SEM微观形貌图；

图3为8YSZ涂层1250℃，2h CMAS渗入后SEM微观形貌图；

图4为8YSZ涂层1250℃，5h CMAS渗入后SEM微观形貌图。

具体实施方式

本发明采用普通大气等离子喷涂(采用9MB型等离子喷涂枪)或高能等离子喷涂方式制备18YSZ/8YSZ或48YSZ/8YSZ涂层，陶瓷顶层具有良好的高温隔热性能以及高温稳定性能，同时，陶瓷顶层具有优异的抗熔融CMAS沉积物防护能力，该方法制备的涂层与金属基底匹配良好，涂层的结合强度为25～40MPa，陶瓷顶层孔隙率小于10％，该涂层的制备方法包括：

步骤一：将制备陶瓷层用的8YSZ粉末和18YSZ或48YSZ粉末，以及制备粘结层用的MCrAlY(M为Ni或NiCo)粉末，在烘箱中100±10℃条件下烘干60～120min。

步骤二：喷涂试样前处理，将待喷涂试样用丙酮进行清洗，以除去试样表面油污，然后使用20～60目刚玉砂进行喷砂处理，喷砂工艺条件为压力0.1～0.3MPa，喷砂距离60～80mm，喷砂角度70～80°，喷砂处理后使用高压***，在0.3～0.5MPa压力下进行吹气处理，以除去试样表面残留砂粒。

步骤三：粘结层的制备，使用超音速火焰喷涂设备(枪管长度100mm)喷涂MCrAlY粘结层，喷涂工艺为氧气流量38～40L/h，煤油流量18～22L/h，送粉量45～55g/min，喷涂距离200～300mm，喷涂厚度100±10μm；其中，M为Ni或NiCo。

步骤四：使用普通大气等离子喷涂或高能等离子喷涂设备喷涂8YSZ陶瓷底层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率40～60kW，送粉率20～40g/min，喷涂距离70～110mm。

步骤五：使用普通大气等离子喷涂设备或高能等离子喷涂设备喷涂18YSZ或48YSZ陶瓷顶层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率45～60kW，送粉率20～40g/min，喷涂距离70～110mm。

其中，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为1：1～0.05：1，热障涂层总厚度为小于500μm。

按上述方法制备的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层由8YSZ构成的陶瓷底层，以及由18YSZ(18wt％Y₂O₃-ZrO₂)或48YSZ(48wt％Y₂O₃-ZrO₂，化学式：2ZrO₂·Y₂O₃)构成的陶瓷顶层，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为1：1～0.05：1，热障涂层的总厚度为小于500μm；另外还包括由MCrAlY构成的粘结层，粘结层厚度为100±10μm，其中M为Ni或NiCo。

下面通过具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。

实施例1：

步骤一：取NiCrAlY(Ni22Cr6Al1Y，其中Cr的质量分数为22％，Al的质量分数为6％，Y的质量分数为1％，其余为Ni)粘结层粉末、8YSZ粉末、48YSZ粉末若干，喷涂前使用烘箱在90℃条件下烘干60min。

步骤二：喷涂试样前处理，将待喷涂试样用丙酮进行清洗，除去试样表面油污，使用20目刚玉砂进行喷砂处理，喷砂工艺条件为压力0.1MPa，喷砂距离60mm，喷砂角度80°，喷砂处理后使用高压***，在0.3MPa压力下进行吹气处理，除去试样表面残留砂粒。

步骤三：金属粘结层制备，使用超音速火焰喷涂设备，长度100mm枪管，喷涂NiCrAlY粘结层，喷涂工艺为氧气流量38L/h，煤油流量18L/h，送粉量55g/min，喷涂距离200mm，喷涂厚度90μm。

步骤四：使用普通大气等离子喷涂设备制备8YSZ陶瓷底层，主要喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率40kW，送粉率20g/min，喷涂距离70mm，喷涂厚度90μm。

步骤五：使用普通大气等离子喷涂设备制备48YSZ陶瓷层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率45kW，送粉率20g/min，喷涂距离100mm，喷涂涂层厚度90μm。

对实施例1所制备的48YSZ陶瓷顶层进行了孔隙率测试，顶层孔隙率大小为9.8％，在该工艺条件下制备的陶瓷层结合强度大小为35.5MPa，陶瓷层的总厚度大小为180μm，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为1：1，陶瓷层和粘结层总厚度为270μm；在1100℃条件下，该涂层的隔热效果达到了170℃，在1200℃，24h高温条件下，CMAS渗入深度为22μm；在1250℃，2～5h条件下，CMAS渗入深度小于20μm(如图1、图2)。

实施例2：

步骤一：取NiCrAlY(Ni25Cr8Al0.8Y，其中Cr的质量分数为25％，Al的质量分数为8％，Y的质量分数为0.8％，其余为Ni)粘结层粉末、8YSZ粉末、18YSZ粉末若干，喷涂前使用烘箱在110℃条件下烘干120min。

步骤二：喷涂试样前处理，将待喷涂试样用丙酮进行清洗，除去试样表面油污，使用60目刚玉砂进行喷砂处理，喷砂工艺条件为压力0.3MPa，喷砂距离80mm，喷砂角度70°，喷砂处理后使用高压***，在0.5MPa压力下进行吹气处理，除去试样表面残留砂粒。

步骤三：金属粘结层制备，使用超音速火焰喷涂设备，长度100mm枪管，喷涂NiCrAlY粘结层，喷涂工艺为氧气流量40L/h，煤油流量22L/h，送粉量55g/min，喷涂距离300mm，喷涂厚度110μm。

步骤四：使用普通大气等离子喷涂设备制备8YSZ陶瓷底层，主要喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率45kW，送粉率25g/min，喷涂距离110mm，喷涂厚度400μm。

步骤五：使用普通大气等离子喷涂设备制备18YSZ陶瓷层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率52kW，送粉率30/min，喷涂距离70mm，喷涂涂层厚度20μm。

对实施例2所制备的18YSZ陶瓷顶层进行了孔隙率测试，顶层孔隙率大小为5.4％，在该工艺条件下制备的陶瓷层结合强度大小为35.2MPa，陶瓷层的总厚度大小为420μm，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为0.05：1，陶瓷层和粘结层总厚度为530μm；在1100℃条件下，该涂层的隔热效果达到了165℃，在1200℃，24h高温条件下，CMAS渗入深度为24μm；在1250℃，2～5h条件下，CMAS渗入深度小于17μm。

实施例3：

步骤一：取NiCoCrAlY(Ni22Co20Cr8Al1Y，其中Co的质量分数为22％，Cr的质量分数为20％，Al的质量分数为8％，Y的质量分数为1％，其余为Ni)粘结层粉末、8YSZ粉末、48YSZ粉末若干，喷涂前使用烘箱在100℃条件下烘干60min。

步骤二：喷涂试样前处理，将待喷涂试样用丙酮进行清洗，除去试样表面油污，使用60目刚玉砂进行喷砂处理，喷砂工艺条件为压力0.2MPa，喷砂距离65mm，喷砂角度75°，喷砂处理后使用高压***，在0.5MPa压力下进行吹气处理，除去试样表面残留砂粒。

步骤三：金属粘结层制备，使用超音速火焰喷涂设备，长度100mm枪管，喷涂NiCoCrAlY粘结层，喷涂工艺为氧气流量39L/h，煤油流量20L/h，送粉量50g/min，喷涂距离150mm，喷涂厚度100μm。

步骤四：使用高能等离子喷涂设备制备8YSZ陶瓷底层，主要喷涂工艺参数为：高能等离子喷涂功率50kW，送粉率40g/min，喷涂距离80mm，喷涂厚度200μm。

步骤五：使用高能等离子喷涂设备制备48YSZ陶瓷层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率60kW，送粉率40g/min，喷涂距离100mm，喷涂厚度200μm。

对实施例3所制备的48YSZ陶瓷顶层进行了孔隙率测试，顶层孔隙率大小为3.5％，在该工艺条件下制备的陶瓷层结合强度大小为38.4MPa，陶瓷层的总厚度大小为400μm，陶瓷底层和陶瓷顶层厚度比为1：1，陶瓷层和粘结层总厚度为500μm；在1100℃条件下，该涂层的隔热效果达到了175℃，在1200℃，24h高温条件下，CMAS渗入深度为18μm；在1250℃，2～5h条件下，CMAS渗入深度小于15μm。

实施例4：

步骤一：取NiCoCrAlY(Ni22Co17Cr12Al0.8Y0.3Hf0.2Si，其中Co的质量分数为22％，Cr的质量分数为17％，Al的质量分数为12％，Y的质量分数为0.8％，Hf的质量分数为0.3％，Si的质量分数为0.2％，其余为Ni)粘结层粉末、8YSZ粉末、48YSZ粉末若干，喷涂前使用烘箱在100℃条件下烘干100min。

步骤二：喷涂试样前处理，将待喷涂试样用丙酮进行清洗，除去试样表面油污，使用40目刚玉砂进行喷砂处理，喷砂工艺条件为压力0.2MPa，喷砂距离75mm，喷砂角度75°，喷砂处理后使用高压***，在0.2MPa压力下进行吹气处理，除去试样表面残留砂粒。

步骤三：金属粘结层制备，使用超音速火焰喷涂设备，长度100mm枪管，喷涂NiCoCrAlY粘结层，喷涂工艺为氧气流量40L/h，煤油流量21L/h，送粉量50g/min，喷涂距离250mm，喷涂厚度105μm。

步骤四：使用常规等离子喷涂设备制备8YSZ陶瓷底层，主要喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率50kW，送粉率30g/min，喷涂距离80mm，喷涂厚度200μm。

步骤五：使用高能等离子喷涂设备制备48YSZ陶瓷层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率50kW，送粉率30g/min，喷涂距离110mm，喷涂厚度100μm。

对实施例4所制备的48YSZ陶瓷顶层进行了孔隙率测试，顶层孔隙率大小为6.9％，在该工艺条件下制备的陶瓷层结合强度大小为38.5MPa，陶瓷层的总厚度大小为300μm，陶瓷底层和陶瓷顶层层厚比为0.5：1，陶瓷层和粘结层总厚度为405μm；在1100℃条件下，该涂层的隔热效果达到了169℃，在1200℃，24h高温条件下，CMAS渗入深度为15μm；在1250℃，2～5h条件下，CMAS渗入深度小于16μm。

实施例5：

步骤一：取NiCoCrAlY(Ni22Co17Cr12Al0.8Y，其中Co的质量分数为22％，Cr的质量分数为17％，Al的质量分数为12％，Y的质量分数为0.8％其余为Ni)粘结层粉末、8YSZ粉末、48YSZ粉末若干，喷涂前使用烘箱在105℃条件下烘干110min。

步骤二：喷涂试样前处理，将待喷涂试样用丙酮进行清洗，除去试样表面油污，使用20目刚玉砂进行喷砂处理，喷砂工艺条件为压力0.3MPa，喷砂距离70mm，喷砂角度75°，喷砂处理后使用高压***，在0.2MPa压力下进行吹气处理，除去试样表面残留砂粒。

步骤三：金属粘结层制备，使用超音速火焰喷涂设备，长度100mm枪管，喷涂NiCoCrAlY粘结层，喷涂工艺为氧气流量39L/h，煤油流量20L/h，送粉量45g/min，喷涂距离200mm，喷涂厚度100μm。

步骤四：使用普通大气等离子喷涂设备制备8YSZ陶瓷底层，主要喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率45kW，送粉率25g/min，喷涂距离80mm，喷涂厚度150μm。

步骤五：使用高能等离子喷涂设备制备48YSZ陶瓷层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率60kW，送粉率40g/min，喷涂距离110mm，喷涂厚度150μm。

对实施例5所制备的48YSZ陶瓷顶层进行了孔隙率测试，顶层孔隙率大小为3.8％，在该工艺条件下制备的陶瓷层结合强度大小为45.8MPa，陶瓷层的总厚度大小为300μm，陶瓷底层和陶瓷顶层厚度比为1：1，陶瓷层和粘结层总厚度为400μm；在1100℃条件下，该涂层的隔热效果达到了165℃，在1200℃，24h高温条件下，CMAS渗入深度为10μm；在1250℃，2～5h条件下，CMAS渗入深度小于15μm。

按照本发明方法制备的陶瓷顶层孔隙率小于10％，热障涂层的结合强度大于35MPa；在1100℃条件下，中空圆管试样内部冷气流量3m³/h条件下，经过测试，圆管试样热障涂层的隔热效果达到了165℃以上(而传统8YSZ涂层在相同厚度和测试条件下，经过实验测得隔热效果为145～155℃)；在8YSZ涂层和8YSZ/48YSZ涂层表面涂抹50mg/cm²的CMAS沉积物粉末，在1200℃，24h高温热处理后，48YSZ涂层CMAS渗入深度小于25μm；在·1250℃，2～5h热处理下，CMAS渗入深度小于20μm(如图1、图2)；经实验测得，传统8YSZ涂层在1200℃，24h高温热处理后，CMAS渗入深度达到200μm以上，在1250℃，2～5h条件下，传统8YSZ涂层发生了明显在CMAS中溶解现象(大于50μm的8YSZ涂层严重溶解)(如图3、图4)。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层，其特征在于，该热障涂层包括：

由MCrAlY构成的粘结层，由8YSZ构成的陶瓷底层，以及由18YSZ或48YSZ构成的陶瓷顶层，该热障涂层的总厚度为小于500μm，该陶瓷顶层和该陶瓷底层厚度比为1：1～0.05：1；其中M为Ni或NiCo。

2.根据权利要求1所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层，其特征在于，所述粘结层厚度为90～110μm。

3.权利要求1或2所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将制备粘结层用的MCrAlY粉末，制备陶瓷层用的8YSZ粉末和18YSZ或48YSZ粉末，在烘箱中烘干；

步骤二：喷涂试样前处理；

步骤三：粘结层的制备，使用超音速火焰喷涂方式喷涂MCrAlY粘结层；

步骤四：使用等离子喷涂方式喷涂8YSZ陶瓷底层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率40～60kW，送粉率20～40g/min，喷涂距离70～110mm；以及

步骤五：使用等离子喷涂方式在8YSZ陶瓷底层表面喷涂18YSZ或48YSZ陶瓷顶层，喷涂工艺参数为：等离子喷涂功率45～60kW，送粉率20～40g/min，喷涂距离70～110mm；

其中，热障涂层的总厚度为小于500μm，陶瓷顶层和陶瓷底层厚度比为1：1～0.05：1，M为Ni或NiCo。

4.根据权利要求3所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述MCrAlY粘结层的喷涂工艺为氧气流量38～40L/h，煤油流量18～22L/h，送粉量45～55g/min，喷涂距离200～300mm，喷涂厚度90～110μm。

5.根据权利要求3或4所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述粉末在烘箱中90～110℃条件下烘干60～120min。

6.根据权利要求3或4所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤二为将待喷涂试样用丙酮进行清洗，以除去试样表面油污，然后进行喷砂处理，最后用***进行吹气处理，以除去试样表面残留砂粒。

7.根据权利要求6所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述喷砂处理工艺条件为压力0.1～0.3MPa，喷砂距离60～80mm，喷砂角度70～80°，所用砂为20～60目刚玉砂。

8.根据权利要求6所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述吹气处理为使用***，在0.3～0.5MPa压力下进行。

9.根据权利要求3或4所述的抗CMAS熔融沉积物侵蚀的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述等离子喷涂为普通大气等离子喷涂或高能等离子喷涂。