CN108018516A - 抗硫腐蚀涂层，包括其的物件，及使用其的方法 - Google Patents

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Abstract

一种抗硫腐蚀涂层，其包括掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锆、或其任意组合；及，铝磷氧化物。本发明也涉及包括所述抗硫腐蚀涂层的物件以及使用所述抗硫腐蚀涂层的方法。

Description

抗硫腐蚀涂层，包括其的物件，及使用其的方法
背景技术
本发明涉及一种抗硫腐蚀涂层，包括所述抗硫腐蚀涂层的物件，及使用所述抗硫腐蚀涂层的方法。
硫腐蚀是例如在航空工业或能源工业里暴露在含有硫腐蚀物的燃料或材料中的物件所要面对的典型问题。在相对高的温度，比如高于约900℃时，硫腐蚀物可能会导致物件的内部氧化。在相对低的温度，比如约600-900℃，硫腐蚀物可能会通过点蚀机制侵蚀物件的表面。内部氧化和点蚀可在不可预见的高速发生，并产生往物件基底材料的内部延伸的裂缝，引发物件的机械性能失效。
现今已经做了很多努力以发展不同的控制硫腐蚀的方法。然而，迄今为止仍需要新的解决方案。因此，需要发展一种新的抗硫腐蚀涂层，包括所述抗硫腐蚀涂层的物件，及使用所述抗硫腐蚀涂层的方法。
发明内容
一方面，本发明实施例涉及一种抗硫腐蚀涂层，其包括掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锆、或其任意组合；及铝磷氧化物。
另一方面，本发明实施例涉及一种物件，其包括表面，该表面具有所述抗硫腐蚀涂层。
又一方面，本发明实施例涉及一种使用所述抗硫腐蚀涂层的方法，其包括：于包括硫腐蚀物的环境中暴露具有所述抗硫腐蚀涂层的表面。
附图说明
当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，其中：
图1是例1中基材样品的涂层的扫描电子显微镜(SEM)图；
图2是例3中涂覆的基材样品在淬火前和第一、第五及第十次淬火后的照片；
图3是例4中剥离后的基材样品的表面的光学显微图；
图4是例5中样品的横截面扫描电子显微镜图；
图5是例6中样品的横截面扫描电子显微镜图；
图6是例6中样品的横截面能量色散X射线光谱(EDX)元素分布图；
图7和图8是例7中样品的X射线衍射图(XRD)和能量色散X射线光谱(EDX)图；
图9和图10分别是例8中的模拟腐蚀实验后，三个样品的照片和光学显微图像；
图11和图12分别是例9中样品的50μm和20μm横截面扫描电子显微镜图；
图13是例10中样品的横截面扫描电子显微镜图；
图14是例12中的涂层的激光共聚焦光学显微镜图像；及
图15是例13中的涂层的激光共聚焦光学显微镜图像。
具体实施方式
本发明的一个或多个实施例如后所述。除非另作定义，本文中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
“一个”、“一种”、或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在说明书和权利要求中，近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于所述具体数量，还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于所述精确数值。此外，在“约第一数值到第二数值”的表述中，“约”同时修正第一数值和第二数值两个数值。在某些实施例中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。
这里，在整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和/或互换，这种范围是确定的，并包括所有其中所含的子范围，除非上下文或语言指明。本文中列举的任意数值包括在任意较低值和任意较高值之间，并以一个单位来增值，而在最小值和最大值之间至少存在2个单位的分离。举一个例子来说，如果它指出一个元件量或诸如过程变量的值，例如，温度、压力、时间等，例如，从1-90，其意图是值如15-85、22-68、43-51、30-32等在本说明书中是清楚列举的。当为小于1的值时，一单位被适当认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅仅是具体意图的示例，介于最低值和最高值之间的数值的所有的可能组合，在本申请中都认为是以类似的方式陈述。
除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如材料)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。
本发明说明书中提及“一些实施例”等等，表示所述与本发明相关的一种特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包含在本说明书所述的至少一个实施例中，可能或不可能出现于其他实施例中。另外，需要理解的是，所述发明要素可以任何适合的方式结合。
本发明的实施例涉及抗硫腐蚀涂层，其可在发电、航空和其他有腐蚀性环境的应用中使用，来防止如燃气涡轮或发动机组件等物件受到硫腐蚀，并因此显著提高物件的使用寿命。本发明的一个或多个实施例如后所述。除非另作定义，本文中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
“一个”、“一种”、或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在说明书和权利要求中，近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于所述具体数量，还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于所述精确数值。此外，在“约第一数值到第二数值”的表述中，“约”同时修正第一数值和第二数值两个数值。在某些实施例中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。
这里，在整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和/或互换，这种范围是确定的，并包括所有其中所含的子范围，除非上下文或语言指明。本文中列举的任意数值包括在任意较低值和任意较高值之间，并以一个单位来增值，而在最小值和最大值之间至少存在2个单位的分离。举一个例子来说，如果它指出一个元件量或诸如过程变量的值，例如，温度、压力、时间等，例如，从1-90，其意图是值如15-85、22-68、43-51、30-32等在本说明书中是清楚列举的。当为小于1的值时，一单位被适当认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅仅是具体意图的示例，介于最低值和最高值之间的数值的所有的可能组合，在本申请中都认为是以类似的方式陈述。
本发明的实施例涉及抗硫腐蚀涂层，其可在发电、航空和其他有腐蚀性环境的应用中使用，来防止如燃气涡轮或发动机组件等物件受到硫腐蚀，并因此显著提高物件的使用寿命。
本文所用的术语“掺杂的氧化铈”和“掺杂的氧化锆”分别指包括至少一种掺杂剂的氧化铈和氧化锆。
一些实施例中，掺杂的氧化铈包括从钆(Gd)、钇(Y)、镧(La)、钐(Sm)、钙(Ca)、镁(Mg)、钡(Ba)、锶(Sr)、钪(Sc)、镨(Pr)、镱(Yb)、钕(Nd)、钬(Ho)、镝(Dy)、铒(Er)、或其任意组合中选择的掺杂剂。
一些实施例中，掺杂的氧化锆包括从钪(Sc)、钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、镱(Yb)或其任意组合中选取的掺杂剂。一些实施例中，氧化锆的晶体结构通过掺杂剂的添加可在室温下保持稳定。这样的材料可被称为稳定的氧化锆。稳定的氧化锆的一些示例包括铈稳定的氧化锆(CZO)、钇稳定的氧化锆(YSZ)和钪稳定的氧化锆(SSZ)。
一些实施例中，掺杂的氧化铈或氧化锆包括贵金属修饰的掺杂的氧化铈或氧化锆。这里使用的术语“贵金属修饰的掺杂的氧化铈或氧化锆”指氧化铈或氧化锆加载有至少一种贵金属，其中，所述至少一种贵金属的纳米级或微米级颗粒分散于所述掺杂氧化铈或锆中。
可通过任何可以让所述贵金属颗粒分散于所述掺杂氧化铈或锆中的方法来将所述至少一种贵金属引入到所述掺杂氧化铈或锆中。可行方法的具体例子包括湿法浸渍法和共研磨法。一些实施例中，通过将掺杂氧化铈或锆浸渍于贵金属盐溶液中，来将贵金属引入到掺杂氧化铈或锆中。一些实施例中，通过将掺杂氧化铈或锆颗粒和贵金属颗粒混合并一起进行球磨，来将贵金属引入掺杂氧化铈或锆中。
本文所述的“贵金属”指的是铂族元素，包括铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)和铑(Rh)。一些实施例中，所述贵金属修饰的掺杂的氧化铈或氧化锆中的贵金属包括铂、钯或其组合。
一些实施例中，所述贵金属相对于所述贵金属修饰的掺杂的氧化铈或氧化锆的重量比范围为0.01-50％、0.1-20％、或1-10％。
修饰掺杂氧化铈或氧化锆的贵金属可提供或提升掺杂氧化铈或氧化锆的硫分解催化活性。此外，贵金属修饰的掺杂氧化锆或氧化铈因为贵金属的延展性，从而使其具有优化了的形貌。因此，采用贵金属修饰掺杂氧化锆或氧化铈对于提升硫分解的催化活性和改善抗腐蚀材料的形貌都可能有一定的贡献。
一些实施例中，通过硝酸盐前驱体以溶胶-凝胶法制备该掺杂氧化铈或氧化锆，然后在预定温度下煅烧，以及，有时会球磨以得到适当颗粒尺寸分布的粉体，来制备抗硫腐蚀涂层。
一些实施例中，掺杂的氧化铈如Ce0.8Gd0.2O2、Ce0.8La0.2O2、和Ce0.8Y0.2O2均以硝酸盐前驱体、有机螯合剂和表面活性剂通过溶胶-凝胶法制备前驱体溶液，并在加热板上干燥该前驱体溶液后煅烧来获得。所述金属硝酸盐前驱体的示例包括硝酸铈、硝酸钆、硝酸镧、硝酸钇、或其任意组合。一些实施例中，所述有机螯合剂包括柠檬酸、乙二胺四乙酸、或其任意组合。一些实施例中，所述表面活性剂包括三甘醇、脲、或其任意组合。
本文使用的术语“磷铝氧化物”指任意的包括铝和磷的氧化物，其可与掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锆、或其任意组合一起用于抗硫腐蚀涂层。一些实施例中，该磷铝氧化物具有AlPO4的相。
该磷铝氧化物可由前驱体制备。一些实施例中，磷铝氧化物的前驱体包括硝酸铝和五氧化二磷。一些实施例中，该前驱体溶解在乙醇中并回流以制备铝磷氧化物。
一些实施例中，铝磷氧化物中铝元素与磷元素的重量比范围大约为0.25-4。一些实施例中，干燥的铝磷氧化物与用于制备涂层的组分中的所有固体成分的重量比范围大约为3％-20％。
一些实施例中，用以制备抗硫腐蚀涂层的组分包括有机粘结剂，其用于增加抗硫腐蚀涂层的浆体黏度。一些实施例中，有机粘结剂包括聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、或其任意组合。
一些实施例中，用以制备抗硫腐蚀涂层的组分包括表面活性剂。一些实施例中，该表面活性剂包括磷酸酯(如磷酸三乙酯、磷酸三丁酯)、聚合物(如聚乙烯基吡啶)、或其任意组合。一些实施例中，该表面活性剂包括-100。
一些实施例中，用以制备抗硫腐蚀涂层的组分包括溶剂。一些实施例中，该溶剂包括乙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、或其任意组合。
所有固体成分相对于用以制备抗硫腐蚀涂层的全部组分的重量比，即为固含量，其可被调整从而可获得可在不同的应用中使用的不同厚度的涂层。一些实施例中，固含量的范围大约为10％-90％、20％-80％、或30％-70％。涂层可以具有通常用于实现抗腐蚀的任何实用厚度。一些实施例中，涂层具有约1-200μm、或约5-60μm的厚度。
一些实施例中，所述抗硫腐蚀涂层可直接施加到面对硫腐蚀物的表面(目标面)上。一些实施例中，抗硫腐蚀涂层可通过界面金属或氧化层，如CoNiCrAlY的结合层，施加到目标面上。该结合层可提高涂层在合金基材上的结合力。
一些实施例中，在施加涂层之前处理物件以预氧化其表面，从而改善涂层的表面重量。一些实施例中，预氧化通过加热、烘烤、照明等。
该抗硫腐蚀涂层可通过各种方式施加到目标面上，例如喷涂或沉积工艺。一些实施例中，用以制备抗硫腐蚀涂层的组分的浆体可通过热喷涂工艺、湿化学沉积工艺、或其组合施加到目标面上。这里所述的“热喷涂工艺”指一种涂覆工艺，其喷射熔融(或加热)的材料到表面上。本文中术语“湿化学沉积工艺”指一种液基涂覆工艺，其涉及液体前驱膜在基材上的应用，然后通过随后的后处理步骤使转变为预期涂层。湿化学沉积方法的一些示例包括浸渍涂覆法、旋转涂布法、溅射喷涂法、模具涂层法、以及丝网印刷法。
一些实施例中，物件表面的涂层可由抗硫腐蚀涂层的组分的浆体制备。一些实施例中，该浆体通过行星式球磨或涡旋混合来混合抗硫腐蚀涂层的组分而获得。一些实施例中，物件表面的涂层通过浸渍涂覆法或丝网印刷法施加所述浆体到物件表面而制得。
一些实施例中，制备涂层包括在空气或氩气中约200℃-1000℃的温度、在空气中约250℃-750℃的温度、或氩气中约250℃-950℃的温度，固化涂层。
根据本发明的实施例的物件可为任意包括表面的物件，所述表面的涂层可暴露于具有硫腐蚀物的环境中。该物件可包括具有该表面的金属基材。该金属基材可包括任意适合的金属或合金，包括但不仅限于铁基合金、钴基合金和镍基合金。一些实施例中，具有涂层的物件表面在镍基超合金基材、铁基超合金基材、钴基超合金基材、或其任意组合上。一些实施例中，该物件为航空系统或能源系统的组件，如燃气涡轮或发动机组件。
本发明使用的术语“硫腐蚀物”指一种材料，其包括具有腐蚀性的含硫物质。一些实施例中，该硫腐蚀物也包括除了含硫物质外的，如尘土等其他材料。所述含硫物质可根据环境和腐蚀反应而在例如硫化物、硫酸盐、二氧化硫和三氧化硫等形态中相互转化。一些实施例中，该含硫物质包括硫酸钠(Na2SO4)、硫酸钾(K2SO4)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钙(CaSO4)、或其任意组合。
一些实施例中，所述环境处于高温。这里的术语“高温”一般指高于常温，例如高于环境温度。一些实施例中，该“高温”指发电、航空、或其他涉及高温和腐蚀环境的应用的运行温度。例如，该高温可指燃气涡轮或发动机(如喷气式发动机)的运行温度。一些实施例中，该高温指高于约600℃、约600℃-900℃、或约900℃-1100℃的温度。
一些实施例中，涂层的硬度可通过铅笔硬度测定仪依据ASTM D3363来测试。一些实施例中，涂层附着力则通过恒定黏附力的胶带测试仪(Elcometer)，依据ASTM D3359来测试。一些实施例中，涂层的抗热冲击性可通过淬火实验进行评估，淬火实验具体为：加热炉子，将涂覆的样品置于炉子中一段时间，然后将其投掷到冷水中，如此重复多次。
一些实施例中，为了评估涂层的抗腐蚀性能，对涂覆的基材进行模拟腐蚀实验。在模拟腐蚀实验中，Na2SO4、K2SO4、MgSO4、CaSO4、尘土和浆体载体的混合物作为硫腐蚀物施加到涂覆的表面上，然后将施加了该硫酸盐腐蚀物的涂覆的基材，处于易于发生腐蚀的实验温度或特定的温度曲线范围。模拟腐蚀实验后，可使用两种方法来评估腐蚀程度：1)通过超声剥离腐蚀物和涂层并通过光学显微镜观察基材表面；或2)截取有腐蚀物的样本并以扫描电子显微镜(SEM)观察其横截面。
如以下的示例所示，根据本发明实施例的该抗硫腐蚀涂层具有令人满意的硬度及与基材的强附着力，抗热冲击并抗指甲抓划，因此，在如发动机装配、运行等过程中能够可靠而安全的处理并使用该物件。
此外，依据本发明实施例的抗硫腐蚀涂层可，例如在高温，长时间抵抗连续或循环硫腐蚀。
本发明的实施例可通过参照一些非限制性示例来进行说明。下述示例意图在于向本领域技术人员详细阐述如何对权利要求中所述的材料和方法进行评估，其不应该被视作对于本发明的限制。
示例：
用溶胶-凝胶法制备硝酸铈、硝酸钆、柠檬酸和三甘醇的溶液，在加热板上烘干使其转变为干凝胶，随后在约900℃煅烧约2小时以获得Ce0.8Gd0.2O2(GDC)粉体。
通过在乙醇中分别溶解硝酸铝和五氧化二磷获得的溶液来制备磷铝氧化物的前驱体。该溶液根据设定的混合比例混合及在乙醇的沸点(79℃)回流5小时以获得不同浓度的磷铝氧化物。在0-4℃冷藏保存磷铝氧化物。
例1
Ce0.8Gd0.2O2(GDC)粉体(25份，重量比)，9份(重量比)磷铝氧化物(A1:P＝1:2，浓度：7％)，6份(重量比)磷铝氧化物(A1:P＝1:2，浓度：15％)，6份(重量比)磷酸三乙酯，及24份(重量比)丁醇在行星式球磨机中混料60分钟以获得浆体。
将240目砂纸抛光的Rene 镍基高温合金基材样品浸渍到浆体中并以200mm/min的速度提出，从而在每个基材样品的表面上制备涂层。该涂层在空气气氛中700℃加热2小时以固化。图1为例1中的涂覆的基材样品的涂覆表面的扫描电子显微镜(SEM)图，该涂覆的表面几乎没有裂纹。
例2
例1中一些涂覆的基材样品进行ASTM D3359恒定黏附力的胶带测试仪(Elcometer)测试，其表现出涂层有最高的5B附着力级。而例1中一些涂覆的基材样品进行ASTM D3363铅笔测试，其表现出涂层拥有高于2H的硬度。此外，例1的涂层可抗指甲抓划。
例3
将例1中一个涂覆的基材样品进行热冲击试验：先于704℃的热炉子中加热5分钟，然后投入到冷水中进行淬火，共计进行了10次该加热-冷却的循环。
图2为涂覆的基材样品在淬火前和第一次、第五次、第十次淬火之后的照片，淬火实验后，该涂层未表现出可见的破裂。进一步测试表明，第十次淬火后，基材样品上的涂层具有4H硬度和5B级附着力。
例4
在未涂覆的裸露的Rene镍基高温合金基材样品上和例1中涂覆的基材样品上施加腐蚀性浆料，并在704℃下加热50小时以进行模拟腐蚀实验。腐蚀性浆料中的组分和组分重量都列在下述的表1中。亚利桑那州的道路尘埃(0-3μm)从美国Powder Technology,Inc.获得。V-006A有机载体从德国哈瑙Heraeus Electronics获得。
表1
组分 重量(g)
CaSO4 0.36
Na2SO4 0.09
MgSO4 0.12
K2SO4 0.03
亚利桑那州的道路尘埃(0-3μm) 0.50
V-006A 0.62
α-terpineol 0.48
模拟腐蚀实验后，将两个基材样品上的腐蚀物和涂层通过超声剥离，从而可通过光学显微镜观察基材样品的表面，以评估涂层的抗腐蚀性能。
图3为剥离后的基材样品的表面的光学显微图像。如图3所示，未涂覆的裸露的Rene基材样品形成了连接成片的大量点蚀坑，表明产生了严重腐蚀，而涂覆的基材样品有极好的点蚀抗性。
例5
在未涂覆的裸露的Rene镍基高温合金基材样品上和例1中涂覆的基材样品上涂覆例4所述的腐蚀性浆料，并进行7个循环的模拟腐蚀实验，每个循环的加热温度为704℃，持续1小时。
在模拟的循环腐蚀实验后，通过SEM观察样品的横截面。图4中的SEM图显示未涂覆的样品有点蚀现象，但涂覆的样品没有点蚀且涂层没有裂痕。
例6
在未涂覆的Rene镍基高温合金基材样品上和例1中涂覆的基材样品上涂覆例4所述的腐蚀性浆料，并在1100℃加热50小时以进行模拟腐蚀实验。模拟腐蚀实验后，样品的横截面通过SEM和能量色散X射线光谱(EDX)进行观察。
如图5和图6中分别所示的截面的SEM和EDX元素分布图，未涂覆的样品存在一定的内部氧化，形成了进入到基材内部的铝、镍及铬的混合氧化物和树状氧化铝。相反的，涂覆的样品则抑制了内部氧化，并在涂层和基材间形成了以铝元素为主的共形氧化层。
例7
从CeO2、Ce0.8Gd0.2O2(GDC)、Ce0.8La0.2O2(LDC)、铂修饰的GDC(GDC+Pt)、钯修饰的GDC(GDC+Pd)及Zr0.9Sc0.1O2(SSZ)选取的25份抗腐蚀粉体，13.5份磷铝氧化物(A1:P＝1:2，浓度：重量百分比为15％)，4份-110表面活性剂，及16份(重量比)溶解在丁醇中的聚乙烯醇缩丁醛(重量百分比为8％)分别在漩涡高速混合器内混料5分钟以获得各自的浆体。这些浆体通过150目网筛进行丝网印刷分别施加到240目砂纸抛光的Rene镍基高温合金基材上。这些涂层在900℃氩气气氛中保温2小时以固化。
通过X射线衍射(XRD)检查如上所述的涂覆有包括GDC的组分的基材，其得到了AlPO4和Ce0.8Gd0.2O2的相。通过能量分散X射线光谱(EDX)检查相同的样品，其检出了元素Al、P、Ce、Gd和O。XRD和EDX光谱分别示于图7和图8中。
例8
分别包括例7中的CeO2、GDC和LDC的涂层成分涂覆的基材样品(下文中分别被称为：CeO2、GDC和LDC涂覆的样品)均被施加例4所述的腐蚀性浆料，并在704℃加热100小时以进行模拟腐蚀实验。图9和图10分别为模拟腐蚀实验后三个样品的照片和光学显微图，其显示GDC和LDC涂覆的样品没有凹点，而CeO2涂覆的样品存在少量的点蚀现象。该实验表明GDC和LDC涂层的抗腐蚀性优于CeO2涂层的抗腐蚀性。
例9
在未涂覆的Rene镍基高温合金基材样品上和分别包含例7所述的GDC和LDC的涂层成分涂覆的基材样品(下文中分别被称为：GDC和LDC涂覆的样品)上涂覆例4所述的腐蚀性浆料，并在926℃加热500小时以进行模拟腐蚀实验。
模拟腐蚀实验后，样品的横截面通过SEM观察。图11和图12分别为样品的50μm和20μm截面SEM图，其显示未涂覆的样品存在严重的内部氧化，形成了进入到合金基材内部的树状结构，而GDC和LDC涂覆的样品则抑制了内部氧化并在涂层和基材间形成了氧化物共形层。
例10
在未涂覆的Rene镍基高温合金基材样品上和分别以包含例7中的GDC+Pt、GDC+Pd及SSZ的涂层成分涂覆的基材样品(GDC+Pt涂覆的样品，GDC+Pd涂覆的样品和SSZ涂覆的样品)上涂覆例4所述的腐蚀性浆料，并在926℃加热100小时以进行模拟腐蚀实验。
模拟腐蚀实验后，样品的横截面通过SEM观察。图13中的截面SEM图显示未涂覆的样品存在严重的内部氧化，形成了进入到合金基材内部的树状结构，而GDC+Pt，GDC+Pd和SSZ涂覆的样品则抑制了内部氧化并在涂层和基材间形成了氧化物共形层。未涂覆样品的氧化层厚度约为4μm而涂覆的样品的氧化层厚度约为2μm。
例11
25份(重量比)Ce0.8Gd0.2O2(GDC)粉体，9份磷铝氧化物(A1:P＝1:2，浓度：7％)，6份(重量比)磷铝氧化物(A1:P＝1:2，浓度：15％)，6份(重量比)磷酸三乙酯，及24份(重量比)丁醇在行星式球磨机中混料60分钟以获得浆体。
240目砂纸抛光的Rene镍基高温合金基材样品在704℃和926℃烘焙24小时，以分别预氧化其表面。预氧化的基材样品浸渍在上述准备好的浆体中，并以200mm/min的速度提出，从而在其表面制备涂层。该涂层在空气气氛中700℃加热2小时固化以获得704℃和926℃预氧化的样品。
例12
在未预氧化的Rene镍基高温合金基材样品涂覆了具有如例11那样的涂层组分的样品(无预氧化样品)上，以及在源自例11的704℃和926℃预氧化的样品上，施加如例4所述的腐蚀性浆料，并在704℃加热50小时进行模拟腐蚀实验。随后剥离腐蚀物，通过激光共聚焦光学显微镜检测涂层。图14为涂层的激光共聚焦光学显微图，通过样品表面形貌和颜色的变化显示，未预氧化的基材样品上的涂层产生了表面缺陷，而预氧化基材的涂层几乎没有表面缺陷。
例13
在未预氧化的Rene镍基高温合金基材样品涂覆了具有如例11那样的涂层组分的样品(无预氧化样品)上，以及在源自例11的704℃和926℃预氧化的样品上，施加如例4所述的腐蚀性浆料，并在926℃加热50小时以进行模拟腐蚀实验。随后剥离腐蚀物以通过激光共聚焦光学显微镜检测该涂层。图15为涂层的激光共聚焦光学显微图，通过样品表面形貌和颜色的变化显示，未预氧化的基材样品上的涂层产生了表面缺陷，而预氧化基材的涂层几乎没有表面缺陷。
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Claims (10)

1.一种抗硫腐蚀涂层，其特征在于，其包括：
掺杂的氧化铈、掺杂的氧化锆、或其任意组合；及
铝磷氧化物。
2.如权利要求1所述的抗硫腐蚀涂层，其特征在于：所述掺杂的氧化铈包括从钆(Gd)、钇(Y)、镧(La)、钐(Sm)、钙(Ca)、镁(Mg)、钡(Ba)、锶(Sr)、钪(Sc)、镨(Pr)、镱(Yb)、钕(Nd)、钬(Ho)、镝(Dy)、铒(Er)、和其任意组合中选择的掺杂剂。
3.如权利要求1所述的抗硫腐蚀涂层，其特征在于：所述掺杂的氧化锆包括从钪(Sc)、钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、镱(Yb)、和其任意组合中选取的掺杂剂。
4.如权利要求1所述的抗硫腐蚀涂层，其特征在于：所述掺杂的氧化铈或氧化锆包括贵金属修饰的掺杂的氧化锆或氧化铈。
5.如权利要求1所述的抗硫腐蚀涂层，其特征在于：所述铝磷氧化物的前驱体包括硝酸铝和五氧化二磷。
6.一种物件，其包括表面，该表面具有如权利要求1-5中任意一项所述的抗硫腐蚀涂层。
7.如权利要求6所述的物件，其特征在于：所述表面在镍基超合金基材、铁基超合金基材、钴基超合金基材、或其任意组合上。
8.一种使用如权利要求1-5中任意一项所述的抗硫腐蚀涂层的方法，其包括：于包括硫腐蚀物的环境中暴露具有所述抗硫腐蚀涂层的表面。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其包括：在施加所述涂层之前，预氧化所述表面。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述环境处于高温。
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