CN102534460A - 用于制造热障涂层结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造热障涂层结构的方法。在用于在基底表面(3)上制造热障涂层结构(2)的所提出的方法中，通过等离子喷涂将陶瓷涂层材料施加到基底表面上，其中该热障涂层结构包括至少两个不同产生的热障涂层(2.1,2.2)。为了制造一个热障涂层(2.1)，将涂层材料通过大气压力下的等离子喷涂（大气等离子喷涂或缩写为APS）以粉末射流形式喷涂到基底表面上，并且为了制造另一个热障涂层(2.2)，通过等离子喷涂-物理气相沉积或缩写为PS-PVD将涂层材料施加到基底表面上，使得在基底表面上产生具有细长微粒的层，该微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于基底表面对齐。

Description

用于制造热障涂层结构的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于在基底表面上制造热障涂层结构的方法，并且涉及包括具有如此制造的热障涂层结构的基底表面的基底或工件。
背景技术
热障涂层系统在机器和过程中用于在热量影响、热气体腐蚀和侵蚀方面保护热负荷重的部件。经常地，只有在增加过程温度的情况下才有可能提高机器和过程的效率，使得就必须对应地对裸露的部件进行保护。例如，在飞机发动机和静止的燃气涡轮机内涡轮机叶片或燃烧室部件因此通常设置单层热障涂层或设置多层的热障涂层系统，以保护涡轮机叶片和/或燃烧室部件不受热过程温度的影响和增加维护间隔以及它们的寿命。
热障涂层系统取决于应用可包括一个或多个层，例如，屏障层（尤其是扩散屏障层）、粘结层、热气体腐蚀保护层、保护层、热障涂层和/或覆盖层。在上文提及的涡轮机叶片的实例中，基底通常由镍合金或钴合金制成。施加到涡轮机叶片的热障涂层系统可例如以增加的顺序包括下列层：
- 例如由NiAl相或NiCr相或合金制成的金属屏障层，
- 金属粘结层，其也充当热气体腐蚀保护层并且可例如至少部分地由金属铝化物（aluminid）或MCrAlY合金制造，其中M为Fe、Ni或Co中的金属之一或Ni和Co的化合物，
- 例如Al2O3或其它氧化物的氧化物陶瓷保护层，
- 例如稳定氧化锆的氧化物陶瓷热障涂层，以及
- 例如稳定氧化锆或SiO2的氧化物陶瓷平滑层或覆盖层。
氧化物陶瓷热障涂层具有以下问题：由于反复出现的温度变化，其具有形成促进从热障涂层剥落的裂缝的趋势。由于这个原因，当把热障涂层系统引入到热负荷重的基底上时，氧化物陶瓷热障涂层的寿命常常不令人满意。
热障涂层系统从专利文件US5238752中已知，该涂层系统包括金属间粘结层和具有柱状玉米结构或微结构的陶瓷热障涂层。柱状微结构通过气相沉积技术制造，该技术根据US5238752被称为电子束-物理气相沉积或缩写为EB-PVD工艺。相比不具有柱状微结构的热障涂层的寿命，由此制造的热障涂层具有显著增加的寿命。
US5238752中描述的热障涂层系统的制造具有以下缺点：用于通过EB-PVD施加热障涂层的设备的成本相对高，并且EB-PVD不允许"非视线"(NLOS)施加热障涂层，同时其例如也可以涂覆位于边缘后面且低压等离子喷涂(LPPS)的等离子体焰炬不可见的基底部分。
WO 03/087422 A1公开了一种低压等离子喷涂薄膜工艺，通过该工艺也可制造具有柱状微结构的热障涂层。用该方法制造的热障涂层以很大程度上可逆的方式对反复出现的温度变化做出反应，这意味着不形成裂缝，使得其寿命也相比不具有柱状微结构的热障涂层的寿命显著增加。
WO 03/087422 A1中描述的用于制造具有柱状结构的热障涂层的等离子喷涂方法结合LPPS薄膜工艺被提及，因为该方法也使用宽的等离子射流，该射流由于通常100kPa的等离子体焰炬内部压力和小于10kPa的工作室内的压力之间的压力差引起而出现。然而，由于用所述方法制造的热障涂层厚度高达1mm或更厚，从而不能用术语“薄膜”来引用，因此所述工艺在下文中将称为等离子喷涂-物理气相沉积方法或缩写为PS-PVD方法。
然而，用于制造具有柱状微结构的热障涂层的上述方法具有对于250μm或更厚的热障涂层制造相对缓慢的缺点。因为这个原因，具有柱状微结构的热障涂层的制造比不带此类微结构的热障涂层的制造明显更加复杂。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于在基底表面上制造热障涂层结构的可行方法，相对于同样厚度的常规的具有柱状微结构的热障涂层，该方法允许减少用于制造热障涂层结构的时间和成本，从而不削弱整个热障涂层系统的抗热循环。本发明的另一个目的包括提供包括具有此类热障涂层结构的基底表面的基底或工件。
这些目的根据本发明通过权利要求1中限定的方法和权利要求10中限定的基底或工件来实现。
在根据本发明的用于在基底表面上制造热障涂层结构的方法中，通过等离子喷涂将陶瓷涂层材料施加到基底表面上，其中热障涂层结构包括至少两个不同产生的热障涂层。为了制造所述一个热障涂层，通过大气压力下的等离子喷涂（大气等离子喷涂或缩写为APS）将涂层材料以粉末射流形式喷涂到基底表面上。为了制造另一个热障涂层，在工作室内在小于2000Pa的压力下通过等离子喷涂-物理气相沉积（或缩写为PS-PVD）将涂层材料施加到基底表面上，其中涂层材料作为粉末注射入等离子内，使粉末射流散开，并且由于例如产生具有足够高的比焓的等离子且通常至少10重量%或至少20重量%的一部分涂层粉末转变为气相，使得粉末部分或完全蒸发，使得在基底表面产生具有细长微粒的层，该微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于基底表面对齐。这样的微结构也称为柱状微结构。
通过APS喷涂的热障涂层可例如具有从20μm至1000μm、或50μm至800μm或100μm至600μm的厚度，并且喷涂在一个或多个层中。通过PS-PVD施加的热障涂层可具有从20μm至1000μm或50μm至800μm或100μm至600μm的厚度，并且有利地施加在一个或多个层中。
在多个层的情况下，通过APS喷涂的热障涂层和/或通过PS-PVD施加的热障涂层的单个层可各自具有从3μm至20μm的厚度，尤其是各自具有从4μm至12μm的厚度。
有利地，产生通过APS喷涂的一个或多个热障涂层和通过PS-PVD施加的一个或多个热障涂层的顺序。
在有利的变型中，基底表面上的第一热障涂层为通过APS喷涂的热障涂层，和/或通过APS喷涂的热障涂层作为最上层热障涂层施加。
在该方法的有利的实施例中，陶瓷涂层材料包括用于制造热障涂层的氧化物陶瓷成分，其中陶瓷涂层材料例如由稳定氧化锆（尤其是用钇、铈、钆、镝或其它稀土稳定的氧化锆）构成，和/或包括作为成分的稳定的氧化锆，尤其包括用钇、铈、钆、镝或其它稀土稳定的氧化锆。
在该方法的另一个有利的实施例中，另外施加下列功能层中的一个或多个：
- 在施加热障涂层之前，具有从2μm至30μm的厚度的金属屏障层，尤其是由NiAl合金或NiCr合金或PtAl合金或PtNi合金制成的金属间屏障层，
- 在施加热障涂层之前，粘结层和/或热气体腐蚀保护层，尤其是具有从50μm至500μm的厚度的MCrAlY型合金的层，其中M = Fe、Co、Ni或NiCo，
- 在施加热障涂层之前，具有从0.02μm至20μm或0.3μm至3μm的厚度的保护层，尤其是Al2O3或三元Al-Zr-O化合物的保护层，
- 在施加热障涂层之后，平滑层，尤其是具有从2μm至50μm的厚度的氧化物陶瓷涂层材料和/或与热障涂层相同的涂层材料的平滑层。
有利地，提供至少两个等离子喷涂系统以用于制造热承载涂层结构：用于利用APS喷涂热障涂层的设备和用于通过PS-PVD施加热障涂层的设备。
本发明还包括具有基底表面的基底或工件，该基底表面具有按照根据上述实施例及变型中的一个或多个的方法制造的热障涂层结构，其中热障涂层结构包括至少两个不同产生的热障涂层，即通过APS喷涂的热障涂层和通过PS-PVD施加的热障涂层，其中通过PS-PVD施加的热障涂层包括细长微粒，该微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于基底表面对齐。
根据本发明的用于在基底表面上制造热障涂层结构的方法和具有此类热障涂层结构的基底或工件具有以下优点：由于使用APS喷涂一部分热障涂层系统，相对于排他地通过PS-PVD制造的具有相同厚度的普通热障涂层，可缩短为制造该系统所用的时间和成本，而不影响整个热障涂层系统的抗热循环。
以上实施例和变型的描述仅仅用作实例。另外的有利实施例将从从属权利要求和附图显露出来。此外，所描述的实施例和变型中的单个特征或所示出的实施例和变型中的特征也可彼此组合，以形成在本发明范围内的新实施例。
附图说明
下文将结合实施例并参照附图详细描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明制造的热障涂层结构的实施例；以及
图2是具有根据本发明制造的热障涂层结构的热障涂层系统的实施例。
具体实施方式
下文将结合图1描述根据本发明的用于在基底表面3上制造热障涂层结构2的方法的实施例。在该方法中，通过等离子喷涂将陶瓷涂层材料施加到基底表面上，其中热障涂层系统2包括至少两个不同产生的热障涂层2.1、2.2。为了制造所述一个热障涂层，通过大气压力下的等离子喷涂（大气等离子喷涂或缩写为APS）将涂层材料以粉末射流形式喷涂到基底表面上。为了制造所述另一个热障涂层2.2，在工作室内在小于2000Pa的压力下通过等离子喷涂-物理气相沉积（或缩写为PS-PVD）将涂层材料施加到基底表面上，其中涂层材料作为粉末注射入等离子内，该等离子使粉末射流散开，并且由于例如产生具有足够高的比焓的等离子且至少10重量%或至少20重量%的一部分涂层粉末转变为气相，使粉末部分或完全蒸发，使得在基底表面产生具有细长微粒的层，该微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于基底表面对齐。这样的微结构也称为柱状微结构。
为了制造APS热障涂层2.1，可使用带有等离子体焰炬的用于大气等离子喷涂的等离子喷涂设备，例如，可使用Sulzer Metco公司的9MB型DC等离子体焰炬。在等离子喷涂期间供应给等离子体焰炬的电功率通常总计为从40kW至80kW。可使用Ar和选择性地He和/或H2的混合物作为等离子气体，例如，可使用具有30%至40% He或H2的Ar。
为了制造PS-PVD热障涂层2.2，有利地使用等离子涂敷设备，其具有：工作室，该工作室具有用于制造等离子射流的等离子体焰炬；泵设备，该泵设备连接到工作室以将工作室的压力降低至2000Pa或以下，并且具有用于保持基底的基底保持器。可例如被配置成DC等离子体焰炬的等离子体焰炬可有利地被供应至少60kW、80kW或100kW的电功率，以产生具有足够高的比焓的等离子，使得能够制造具有柱状微结构的热障涂层。等离子涂敷设备可另外包括一个或多个注射装置，用于根据需要将固体状、液体状和/或气体状形状的一种或多种成分注射入等离子或等离子射流。
等离子体焰炬通常连接到用于制造PS-PVD热障涂层的电源（例如，用于DC等离子体焰炬的DC电源）和/或冷却设备和/或等离子气体供应，并且根据情况连接到用于液体状和/或气体状反应性成分（reactive component）的供应（supply）和/或连接到用于喷涂粉末或悬浮物的供应装置。过程气体或等离子气体可例如包含氩、氮、氦和/或氢或惰性气体与氮的混合物和/或氢和/或由这些气体中的一种或多种制成。
有利地，基底保持器实现为可移置的杆保持器，用于将基底从预备室（pre-chamber）通过密封锁移入工作室。杆保持器另外使基底能够在处理和/或涂敷（如需要）期间旋转。
此外，用于制造PS-PVD热障涂层的等离子涂敷设备可另外包括用于等离子体焰炬的受控移置设备，用来控制等离子射流的方向和/或从等离子体焰炬到基底表面3的距离，例如控制在从0.2m至2m或0.3m至1.2m的范围内。根据情况，可在移置设备内提供一个或多个枢轴以实现枢转运动。此外，移置设备另外还可包括用于将等离子体焰炬布置在基底表面3上方不同区域的线性移置轴。等离子体焰炬的线性运动和枢转运动允许控制基底处理和基底涂敷，例如以均匀地预热基底表面或在基底表面上实现均匀的层厚度和/或层质量。
通过APS喷涂的热障涂层2.1可例如具有从20μm至1000μm或50μm至800μm或100μm至600μm的厚度，并且可喷涂在一个或多个层中。通过PS-PVD施加的热障涂层2.2可具有从20μm至1000μm或从50μm至800μm或从100μm至600μm的厚度，并且有利地施加在多个层中。
在若干层的情况下，通过APS喷涂的热障涂层2.1和/或通过PS-PVD施加的热障涂层2.2的单个层各自具有从3μm至20μmm的厚度，尤其是可各自具有从4μm至12μm的厚度。
有利地，产生通过APS喷涂的一个或多个热障涂层和通过PS-PVD施加的一个或多个热障涂层的顺序。
在有利的变型中，基底表面3上的第一热障涂层为通过APS喷涂的热障涂层，和/或通过APS喷涂的热障涂层作为最上层热障涂层施加。
在该方法的有利实施例中，用于制造热障涂层2.1、2.2的陶瓷涂层材料包括氧化物陶瓷成分，其中陶瓷涂层材料例如由稳定氧化锆（尤其是用钇、铈、钆、镝或其它稀土稳定的氧化锆）构成，和/或包括作为成分的稳定的氧化锆，尤其包括用钇、铈、钆、镝或其它稀土稳定的氧化锆，其中在钇稳定氧化锆的情况下，氧化钇含量通常在5至20重量%之间。
粉末状起始材料必须粒化得非常细（finally），使得由散开等离子将粉末射流转变为一团蒸气，从而在PS-PVD热障涂层2.2的制造期间形成具有所需柱状结构的层。起始材料的尺寸分布的主要部分有利地处于1μm和50μm之间、优选地1μm和25μm之间的范围内。
在根据本发明的用于在基底表面3上制造热障涂层结构的方法的另一个实施例中，在热障涂层上另外施加一个或多个功能层。下面将参照图2描述该实施例。在该实施例中，通过等离子喷涂将陶瓷涂层材料施加到基底表面上，其中热障涂层结构包括至少两个不同产生的热障涂层2.1、2.2。为了制造所述一个热障涂层2.1，通过大气压力下的等离子喷涂（大气等离子喷涂或缩写为APS）将涂层材料以粉末射流形式喷涂到基底表面上。为了制造所述另一个热障涂层2.2，在具有小于2000Pa的压力的工作室内通过等离子喷涂-物理气相沉积（或缩写为PS-PVD）将涂层材料施加到基底表面上，其中涂层材料作为粉末注射入等离子内，该等离子使粉末射流散开，并且由于例如产生具有足够高的比焓的等离子且至少10重量%或至少20重量%的一部分涂层粉末转变为气相，使粉末部分或完全蒸发，使得在基底表面产生具有细长微粒的层，该微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于基底表面对齐。
从参照图1例示的以上第一实施例的描述可获得可能的实施例和变型以及关于热障涂层的制造的更准确的表述。
在下列实施例中，除了热障涂层之外，施加下列功能层中的一个或多个：
- 在施加热障涂层之前，具有从2μm至30μm的厚度的金属屏障层，尤其是由NiAl合金或NiCr合金或PtAl合金或PtNi合金制成的金属间屏障层，
- 在施加热障涂层之前，粘结层和/或热气体腐蚀保护层4，尤其是从50μm至500μm厚的MCrAlY型合金的层，其中M = Fe、Co、Ni或NiCo，
- 在施加热障涂层之前，具有从0.02μm至20μm或从0.3μm至3μm的厚度的保护层，尤其是Al2O3或Al-Zr-O三元化合物的保护层，
- 在施加热障涂层之后，平滑层5，尤其是具有从2μm至50μm的厚度的氧化物陶瓷涂层材料和/或与热障涂层相同的涂层材料的平滑层。
与上述功能层结合的热障涂层2.1、2.2也称为热障涂层系统1。
当基底表面不由基于NiAl的合金形成时，所提及的金属屏障层具有优点。在这种情况下，金属屏障层直接施加到基底表面3上并用来防止随后施加的粘结层和/或热气体腐蚀保护层4的初步降解。
保护层通常另外施加到粘结层和/或热气体腐蚀保护层4上，如上所述，热气体腐蚀保护层4有利地被形成为氧化层。氧化层可例如在用于制造PS-PVD热障涂层2.2的等离子涂敷设备的工作室中制造。由于基底表面例如被等离子射流加热，氧化层可例如被热产生，其中工作室在制造氧化层的期间包括氧或包含氧的气体。
用作保护层的氧化层有利地具有小于2%或小于0.5%或小于0.1%的孔隙率，其中例如保护层基本上由Al2O3形成。
如果需要，可在用于制造PS-PVD热承载涂层2.2的等离子涂敷设备的工作室中产生屏障层和/或粘结层和/或热气体腐蚀保护层4和/或保护层。
在另一个有利的实施例中，可控制等离子射流的方向和/或等离子体焰炬到基底的距离。从而，例如在加热基底表面和/或产生氧化层和/或施加热障涂层2.1、2.2时，可在基底表面上引导等离子射流以实现尽可能均匀的处理或涂敷，并且避免高束功率下恒定导向的等离子射流可能引起的基底表面和/或基底的可能的局部加热和/或损坏。
在施加和/或产生在上述实施例和变型中描述的涂层之前，基底和/或基底表面3通常被预加热以改进层的粘附。基底的预加热可通过等离子射流出现，其中通过几次枢转运动足以在基底上引导等离子射流，该等离子射流不包括用于预加热的涂层粉末或反应性成分。通常20至30次枢转运动足够将基底表面3加热至从800°C至1300°C的温度。
与所用等离子喷涂方法无关，可能有利的是使用另外的热源在以上实施例和变型中描述的预定温度范围内进行热障涂层和功能层的施加和/或产生。温度有利地预限定在800和1300°C之间的范围内，优选地在>1000°C的范围内。例如，可使用红外灯和/或等离子射流和/或等离子作为另外的热源。在这方面，热源的热量供应和/或待涂敷基底的温度受到控制或调整。
有利地，提供至少两个等离子喷涂设备来用于制造热障涂层结构：用于通过APS喷涂热障涂层的设备和用于通过PS-PVD施加热障涂层的设备。
本发明还包括具有基底表面的基底或工件，该基底表面具有按照根据上述实施例及变型中的一个或多个的方法制造的热障涂层结构。图1示出根据本发明的热障涂层结构2的实施例，图2示出具有根据本发明的热障涂层结构的热障涂层系统1的实施例。在这两个实施例中，热障涂层结构包括至少两个不同制造的热障涂层2.1、2.2，即通过APS喷涂的热障涂层2.1和通过PS-PVD施加的热障涂层2.2，其中通过PS-PVD施加的热障涂层包括细长的微粒，该微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于基底表面对齐。
在所示实施例中，热障涂层结构被施加到基底或工件的基底表面3上。在典型变型中，基底和/或工件和/或基底表面为金属的，其中基底和/或工件可例如为由Ni合金或Co合金制成的涡轮机叶片。
在图2中所示实施例中，在基底和热障涂层2.1、2.2之间另外提供粘结层和/或热气体腐蚀保护层4，例如，诸如NiAl或PtAl的金属铝化物或MCrAlY类合金的层，其中M = Fe、Co、Ni或Ni和Co的组合。粘结层和/或热气体腐蚀保护层4通常具有在50μm和500μm之间的厚度。根据需要，
- 可在基底和粘结层和/或热气体腐蚀保护层4之间另外提供具有典型地2μm至30μm的厚度的屏障层（图2中未示出），其中该屏障层有利地由金属形成，例如，具有由NiAl合金或NiCr合金或PtAl合金或PtNi合金制成的金属间屏障层的形式，和/或
- 可在粘结层和/或热气体腐蚀保护层4和/或热障涂层2.1、2.2之间另外提供具有0.02μm至20μm或0.03μm至3μm的厚度的保护层（图2中未示出），其中该保护层有利地作为氧化层形成，例如，具有Al2O3或三元Al-Zr-O化合物的保护层的形式。
锁定屏障层(locking barrier)和/或粘结层和/或热气体腐蚀保护层和/或保护层的施加可根据需要在用于制造热障涂层结构的方法的框架内发生。在有利的实施例中，首先例如通过等离子喷涂方法或通过不同的合适方法将屏障涂层和/或粘结层和/或热气体腐蚀保护层4和/或保护层施加到基底表面3上，然后继续其中施加了至少两个不同产生的热障涂层2.1、2.2的热障涂层结构。
根据需要，如图2中所示，可在最上层热障涂层上提供另外的平滑层5，该平滑层例如由诸如ZrO2或SiO2的氧化物陶瓷材料制成，并且具有典型地1μm至50μm、优选地2μm至20μm的厚度。经常地，平滑层由与热障涂层相同的涂层材料制成。平滑层可通过PS-PVD或APS施加，其中例如，一个或多个成分以固体状、液体状和/或气体状形式被注射入等离子或等离子射流。
用于在基底表面上制造热障涂层结构的上述方法、相关的实施例和变型以及带有如此制造的热障涂层结构的基底或工件具有以下优点：相对于具有柱状微结构的同样厚度的普通热障涂层，用上述方法制造的热障涂层结构可以更便宜地制造，而不因此影响整个热障涂层系统的抗热循环。

Claims (10)

1. 一种用于在基底表面(3)上制造热障涂层结构(2)的方法，其中陶瓷涂层材料通过等离子喷涂施加到所述基底表面，其特征在于，热障涂层结构包括至少两个不同产生的热障涂层(2.1, 2.2)，其中，为了制造所述一个热障涂层(2.1)，将所述涂层材料通过大气压力下的等离子喷涂（大气等离子喷涂或缩写为APS）以粉末射流形式喷涂到所述基底表面，并且其中，为了制造所述另一个热障涂层(2.2)，在工作室内在小于2000Pa的压力下通过等离子喷涂-物理气相沉积或缩写为PS-PVD将所述涂层材料施加到所述基底表面上，其中所述涂层材料作为粉末注射入等离子内，所述等离子使所述粉末射流散开，并且所述粉末在那里部分或完全蒸发，使得在所述基底表面产生具有细长微粒的层，所述微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于所述基底表面对齐。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中通过APS喷涂的所述热障涂层(2.1)具有从20μm至1000μm、尤其50μm至800μm的厚度，并且喷涂在一个或多个层中。
3. 根据权利要求1或2中的一项所述的方法，其中通过PS-PVD施加的所述热障涂层(2.2)具有从20μm至1000μm、尤其50μm至800μm的厚度，并且施加在一个或多个层中。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中通过APS喷涂的所述热障涂层(2.1)和/或通过PS-PVD施加的所述热障涂层(2.2)的单个层各自具有从3μm至20μm的厚度，尤其是各自具有从4μm至12μm的厚度。
5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中产生通过APS喷涂的一个或多个热障涂层和通过PS-PVD施加的一个或多个热障涂层的顺序。
6. 根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中在所述基底表面上的第一热障涂层是通过APS喷涂的热障涂层，和/或其中通过APS喷涂的热障涂层作为最上层热障涂层施加。
7. 根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中所述陶瓷涂层材料包括用于制造所述热障涂层(2.1, 2.2)的氧化物陶瓷成分，和/或其中用于制造所述热障涂层的所述陶瓷涂层材料由稳定氧化锆构成，尤其是用钇、铈、钆、镝或其它稀土稳定的氧化锆，和/或包括作为成分的稳定氧化锆，尤其包括用钇、铈、钆、镝或其它稀土稳定的氧化锆。
8. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中另外地施加下列功能层中的一个或多个：
- 在施加所述热障涂层之前，金属屏障层，尤其是具有从2μm至30μm的厚度且由NiAl合金或NiCr合金、或PtAl合金或PtNi合金制成的金属间屏障层，
- 在施加所述热障涂层之前，粘结层和/或热气体腐蚀保护层（4），尤其是从50μm至500μm厚的MCrAlY型合金的层，其中M = Fe、Co、Ni或NiCo，
- 在施加所述热障涂层之前，氧化物陶瓷保护涂层，尤其是具有从0.02μm至20μm或0.03μm至3μm的厚度的Al2O3或三元Al-Zr-O化合物的保护层，
- 在施加所述热障涂层之后，平滑层（5），尤其是具有从2μm至50μm的厚度的氧化物陶瓷涂层材料和/或与所述热障涂层相同的涂层材料的平滑层。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中提供至少两个等离子喷涂系统来用于制造多层热障系统：用于通过APS喷涂热障涂层的设备和用于通过PS-PVD施加热障涂层的设备。
10. 一种包括基底表面(3)的基底或工件，所述基底表面(3)具有使用根据权利要求1-9中的任一项所述的方法制造的热障涂层结构(2)，所述热障涂层结构(2)包括至少两个不同产生的热障涂层(2.1, 2.2)，即通过APS喷涂的热障涂层(2.1)和通过PS-PVD施加的热障涂层(2.2)，其中通过PS-PVD施加的所述热障涂层包括细长微粒，所述微粒形成各向异性微结构，并且基本上垂直于所述基底表面对齐。
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