CN110396004A - 一种抗热震与抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗热震与抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层及其制备方法和应用，所述硅酸镱复合涂层的物相组成包括主相Yb2SiO5和第二相Yb2Si2O7，所述第二相Yb2Si2O7的含量为10～50 mol.%。

Description

一种抗热震与抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层及其制备 方法和应用
技术领域
本发明涉及一种抗热震与抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层及其制备方法和应用，属于涂层领域。
背景技术
硅基陶瓷材料具备优异的高温力学性能，有望成为新一代的航空发动机材料。但其在服役环境中，易受高温水蒸气腐蚀而导致性能急剧恶化。在硅基陶瓷表面制备环境障碍涂层(Environmental barrier coating，EBC)，是延长其服役寿命的有效途径之一。
研究发现，硅酸镱涂层(包括Yb2SiO5和Yb2Si2O7)相稳定性较好、热膨胀系数较低、抗高温水蒸气腐蚀性优异、价格低廉，得到了研究者们的广泛关注。如使用大气等离子体喷涂法在硅基陶瓷基体表面制备Si(粘结层)/Yb2SiO5(顶层)双层EBC体系或Si(粘结层)/莫来石(中间层)/Yb2SiO5(顶层)三层EBC体系，可使基体在高温水蒸气环境中的服役寿命显著提高【1K.N.Lee,D.S.Fox,N.P.Bansal,Rare earth silicate environmental barriercoatings for SiC/SiC composites and Si3N4ceramics,J.Eur.Ceram.Soc.,2005,25(10):1705-1715.2B.T.Richards,M.R.Begley,H.N.G.Wadley,Mechanisms of YtterbiumMonosilicate/Mullite/Silicon Coating Failure During Thermal Cycling in WaterVapor,J.Am.Ceram.Soc.,2015,98(12):4066-4075.】。但是由于Yb2SiO5涂层与硅基陶瓷基体热膨胀系数仍相差较大，随着热循环次数的增多，涂层中出现贯穿裂纹至Si层，使得Si层被氧化腐蚀，导致涂层失效，抗热震性能较差，仍难以满足航空发动机的设计要求【1K.N.Lee,D.S.Fox,N.P.Bansal,Rare earth silicate environmental barriercoatings for SiC/SiC composites and Si3N4ceramics,J.Eur.Ceram.Soc.,2005,25(10):1705-1715.3B.T.Richards,S.Sehr,F.de Franqueville,M.R.Begley,H.N.G.Wadley,Fracture mechanisms of ytterbium monosilicate environmentalbarrier coatings during cyclic thermal exposure,Acta Materialia,2016,103:448-460.】。选用热膨胀系数与硅基陶瓷基体更为接近的Yb2Si2O7涂层作为顶层材料组成Si(粘结层)/Yb2Si2O7(顶层)双层EBC体系，其抗热震性能相对于Yb2SiO5涂层显著提高，上千次热循环(1316℃-60min至110℃-10min，90％H2O/10％O2，流速4.4cm/s)后，涂层内部仍无明显裂纹产生。但同时发现，Yb2Si2O7涂层表面生成一层多孔且含贯穿裂纹的Yb2SiO5层，说明Yb2Si2O7涂层抗高温水蒸气腐蚀性能较差，影响涂层的寿命【4B.T.Richards,K.A.Young,F.de Francqueville,S.Sehr,M.R.Begley,et al.,Response of ytterbium disilicate-silicon environmental barrier coatings to thermal cycling in water vapor,ActaMaterialia,2016,106:1-14.】。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种抗热震与抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层及其制备方法和应用。
一方面，本发明提供了一种抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层，所述硅酸镱复合涂层的物相组成包括主相Yb2SiO5和第二相Yb2Si2O7，所述第二相Yb2Si2O7的含量为10～50mol.％。
本发明利用主相Yb2SiO5抗高温水蒸气腐蚀性优异和第二相Yb2Si2O7热膨胀系数小的特点，控制所述第二相Yb2Si2O7的含量为10～50mol.％，制备含有Yb2SiO5和Yb2Si2O7相的硅酸镱复合涂层，使其同时具备优异的抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的综合性能。
较佳地，所述第二相Yb2Si2O7的含量为10～20mol.％，优选为10～15mol.％。
较佳地，所述硅酸镱复合涂层的厚度为50～500μm，优选为100～300μm。
另一方面，本发明还提供了一种陶瓷器件，包括基体、以及依次形成在基体表面的Si粘结层和上述的抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层。
在本发明中，选用Yb2SiO5为主相，使得硅酸镱复合涂层具有优异的抗高温水蒸气腐蚀性能。其中，Yb2Si2O7热膨胀系数为3.7～4.5×10-6K-1，小于带有Si粘结层的基体。将10～50mol.％的Yb2Si2O7与Yb2SiO5复合可有效地降低涂层的热膨胀系数，提高硅酸镱复合涂层与基体热膨胀系数的匹配度。特别是Yb2Si2O7具有较低的弹性模量和较高的断裂韧性，属于损伤容限型陶瓷。从而使得制备的硅酸镱复合涂层在热循环过程中产生较小的残余应力和应变，具有优异的抗热震性能。
较佳地，所述基体为SiC基体、Si3N4基体、C/SiC复合材料基体和SiC/SiC复合材料基体中的一种。
较佳地，所述Si粘结层的厚度为10～200μm，优选为10～100μm。
另一方面，本发明还提供了一种如上所述的抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层的制备方法，包括：
按照所述硅酸镱复合涂层的组成，称取Yb2O3粉体和SiO2粉体并混合，在1300～1800℃下固相烧结3～10小时，得到硅酸镱复合粉体；
采用大气等离子体喷涂技术将所得硅酸镱复合粉体进行喷涂，得到所述硅酸镱复合涂层。
较佳地，所述Yb2O3粉体的粒径为5～50μm，所述SiO2粉体的粒径为5～50μm。
较佳地，所述硅酸镱复合粉体的粒径为10～100μm。
较佳地，所述大气等离子体喷涂法的参数包括：等离子体气体Ar：35～55slpm；粉末载气Ar：2～7slpm；等离子体气体H2：5～15slpm；喷涂距离：90～200mm；喷涂功率：30～50kw；送粉速率：10～35r/min。
又，较佳地，所述大气等离子体喷涂法的参数包括：等离子体气体Ar：35～48slpm；粉末载气Ar：2～7slpm；等离子体气体H2：5～13slpm；喷涂距离：90～200mm；喷涂功率：30～45kw；送粉速率：10～35r/min。
本发明的硅酸镱复合涂层的有益效果：
1.本发明设计的硅酸镱复合涂层含有Yb2SiO5和Yb2Si2O7两种物相，两种物相分布均匀，具有良好的相容性和高温稳定性能。该复合涂层抗热震性能优于单一的Yb2SiO5涂层，抗高温水蒸气腐蚀性能优于单一的Yb2Si2O7涂层，具有良好的抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的综合性能；
2.本发明同时具有工艺成本低、效率高、重复性好、涂层厚度可控、适合规模化生产等优点。
附图说明
图1为实施例1中制备的硅酸镱复合粉体的XRD图谱；
图2为实施例1中制备的硅酸镱复合涂层的截面形貌图；
图3为实施例1中制备的硅酸镱复合涂层热震前表面宏观照片(a)和热震40次(b)的表面宏观照片；
图4为实施例1中制备的硅酸镱复合涂层热震40次的截面形貌图；
图5为实施例1中制备的硅酸镱复合涂层高温水蒸气腐蚀150h的截面形貌图；
图6为实施例2中制备的硅酸镱复合涂层热震前表面宏观照片(a)和热震40次(b)的表面宏观照片；
图7为实施例2中制备的硅酸镱复合涂层高温水蒸气腐蚀150h的截面形貌图；
图8实施例3中制备的硅酸镱复合涂层热震前表面宏观照片(a)和热震40次(b)的表面宏观照片；
图9为实施例3中制备的硅酸镱复合涂层高温水蒸气腐蚀150h的截面形貌图；
图10为对比例1中制备的Yb2SiO5涂层热震前表面宏观照片(a)和热震40次(b)的表面宏观照片；
图11为对比例1中制备的Yb2SiO5涂层热震40次后的截面形貌图；
图12为对比例2中制备的Yb2Si2O7涂层150h高温水蒸气腐蚀后的截面形貌图。
具体实施方式
以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
在本发明中，抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层的物相组成包括主相Yb2SiO5和第二相Yb2Si2O7，所述第二相Yb2Si2O7的含量可为10～50mol.％，优选为10～20mol％。当第二相Yb2Si2O7的含量过高(＞20mol％)，所得硅酸镱复合涂层的抗高温水蒸气腐蚀性能开始变差；当第二相Yb2Si2O7的含量减少(＜10mol％)，所得硅酸镱复合涂层的的热膨胀系数接近于Yb2SiO5，与硅基陶瓷基体热膨胀系数匹配度变差。在可选的实施方式中，硅酸镱复合涂层的厚度可为50～500μm，优选为100～300μm。制备的硅酸镱复合涂层与硅基陶瓷基体热膨胀系数匹配度较好，抗热震性能优异，同时具备较好的抗高温水蒸气腐蚀性能。
在本发明中，复合涂层包括基体、以及依次形成在基体表面的Si粘结层和硅酸镱复合涂层。其中，所述硅酸镱复合涂层的物相组成包括主相Yb2SiO5和第二相Yb2Si2O7，所述第二相Yb2Si2O7的含量可为10～50mol.％，优选为20～50mol％。在可选的实施方式中，硅酸镱复合涂层的厚度可为50～500μm，优选为100～300μm。
本发明中硅酸镱复合涂层的工艺成本低、效率高、重复性好、涂层厚度可控、适合规模化生产等优点。以下示例性地说明本发明中抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层的制备方法。
硅酸镱复合粉体的制备。在本发明的一实施方式中，将Yb2O3粉体和SiO2粉体按照一定的摩尔比例混合，采用固相烧结法和破碎筛分技术，获得适合等离子体喷涂用的硅酸镱复合粉体。其中，硅酸镱复合粉体与硅酸镱复合涂层的成分相同，都以Yb2SiO5为主相，Yb2Si2O7为第二相，Yb2Si2O7含量为10～50mol.％。在可选的实施方式中，Yb2O3粉体的粒径可为5～50μm。在可选的实施方式中，SiO2粉体的粒径可为5～50μm。
作为一个制备硅酸镱复合粉体的示例，按照一定的摩尔比例称取Yb2O3和SiO2粉体，以无水乙醇为介质，通过湿法行星球磨的方式进行混合，混料时间为3～10h，然后将混合粉料在80～120℃温度范围内烘干5～30小时，干燥的混合粉体经压片、高温烧结、机械破碎、分级过筛等步骤，得到合适粒径的硅酸镱复合粉体，其中烧结温度为1300～1800℃，烧结时间为3～10h，所得复合粉体的粒径为10～100微米。粉体中Yb2SiO5为主相，Yb2Si2O7的含量为10～50mol.％。
硅酸镱复合涂层的制备。采用大气等离子体喷涂技术将硅酸镱复合粉体在表面带有Si粘结层的基体表面进行喷涂，形成硅酸镱复合涂层。通过调节大气等离子体喷涂技术的参数控制所得硅酸镱复合涂层的厚度为50～500μm。其中，大气等离子体喷涂技术的参数包括：等离子体气体Ar：35～55slpm，优选为35～48slpm；粉末载气Ar：2～7slpm；等离子体气体H2：5～15slpm，优选为5～13slpm；喷涂距离：90～200mm；喷涂功率：30～50kw，优选为30～45kw；送粉速率：10～35r/min。其中，基体可为SiC基体、Si3N4基体、C/SiC复合材料基体和SiC/SiC复合材料基体等中的一种。
本发明中硅酸镱复合涂层具有与硅基陶瓷基体相近的热膨胀系数，热循环过程中产生热应力小，抗热震性能优异，同时涂层中含有较多的Yb2SiO5相，使其具有优异的抗高温水蒸气腐蚀性能。也就是说，可以将硅酸镱复合涂层用于表面带有Si粘结层的SiC基体、Si3N4基体、C/SiC复合材料基体或SiC/SiC复合材料基体。以下示例性地说明复合涂层的制备方法。
基体的预处理和Si粘结层的制备。在可选的实施方式中，基体可为SiC基体、Si3N4基体、C/SiC复合材料基体和SiC/SiC复合材料基体中的一种。在可选的实施方式中，Si粘结层的厚度可为10～200μm，优选为10～100μm。在制备Si粘结层之前可将基体进行预处理。其中预处理为表面粗糙化处理，例如喷砂粗化(喷砂压力为0.1～0.6MPa)等。Si粘结层的制备。在本发明中，可采用等离子体喷涂法，将Si粉喷涂在基体材料表面，得到Si粘结层。其中，Si粉的粒径可为20～100μm。制备Si粘结层所用大气等离子体喷涂法的参数包括：等离子体气体Ar：35～48slpm；粉末载气Ar：2～7slpm；等离子体气体H2：5～13slpm；喷涂距离：90～200mm；喷涂功率：30～45kw；送粉速率：10～35r/min。
作为一个示例，采用SiC陶瓷作为基体时，首先要对基体表面进行预处理，预处理步骤可以包括：喷砂粗化，超声清洗，干燥，喷砂压力可以为0.1～0.6MPa，然后采用大气等离子体喷涂法，在粗化处理的基体表面喷涂Si粘结层，得到表面带有Si粘结层的SiC基体。
硅酸镱复合粉体的制备。在本发明的一实施方式中，将Yb2O3粉体和SiO2粉体按照一定的摩尔比例混合，采用固相烧结法和破碎筛分技术，获得适合等离子体喷涂用的硅酸镱复合粉体。其中硅酸镱复合粉体与硅酸镱复合涂层的成分相同，都以Yb2SiO5为主相，Yb2Si2O7含量为10～50mol.％。在可选的实施方式中，Yb2O3粉体的粒径可为5～50μm。在可选的实施方式中，SiO2粉体的粒径可为5～50μm。然后采用大气等离子体喷涂技术将硅酸镱复合粉体喷涂在带有Si粘结层的基体表面，形成复合涂层。通过调节大气等离子体喷涂技术的参数控制所得硅酸镱复合涂层的厚度为50～500μm。其中，大气等离子体喷涂技术的参数包括：等离子体气体Ar：35～55slpm，优选为35～48slpm；粉末载气Ar：2～7slpm；等离子体气体H2：5～15slpm，优选为5～13slpm；喷涂距离：90～200mm；喷涂功率：30～50kw，优选为30～45kw；送粉速率：10～35r/min。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。下述实施例中若无特殊说明，选用的Yb2O3粉体的粒径为5～50μm，SiO2粉体的粒径为5～50μm，Si粉的粒径可为20～100μm。
实施例1：
采用大气等离子体喷涂法，将制得的硅酸镱复合粉体喷涂在带有Si粘结层的SiC基体上，制备硅酸镱复合涂层，其中硅酸镱复合粉体由58mol.％的Yb2SiO5相和42mol.％的Yb2Si2O7相组成。
涂层制备的步骤如下：
步骤1：Yb2O3粉体和SiO2粉体按照摩尔比1：1.5配料，以无水乙醇为介质行星球磨6h，然后将混合的粉料在100℃下烘干10h，干燥的混合粉体经压片、1500℃高温烧结3h、机械破碎、分级过筛等步骤，得到粒径范围为10～100μm的硅酸镱复合粉体。制得的复合粉体的XRD图谱如图1所示，根据衍射图谱可计算出粉体由58mol.％的Yb2SiO5相和42mol.％的Yb2Si2O7相组成；
步骤2：对SiC基体表面进行喷砂预处理，喷砂压力为0.5MPa，采用大气等离子体喷涂法在基体表面喷涂Si粘结层，喷涂工艺参数见表1，厚度为50μm；
步骤3：采用大气等离子体喷涂法，将上述粒径合适的硅酸镱复合粉体喷涂在表面带有Si粘结层的基体上，得到硅酸镱复合涂层，喷涂工艺参数见表2。所述硅酸镱复合涂层的厚度为100μm；
表1为大气等离子体喷涂Si粘结层的工艺参数：
等离子体气体Ar 43slpm 粉末载气Ar 5slpm
等离子体气体H<sub>2</sub> 8slpm 喷涂距离 130mm
喷涂功率 32kw 送粉速率 15rpm
*slpm：标准升/分钟；
表2为大气等离子体喷涂硅酸镱复合涂层Si粘结层的工艺参数：
等离子体气体Ar 43slpm 粉末载气Ar 5slpm
等离子体气体H<sub>2</sub> 12slpm 喷涂距离 130mm
喷涂功率 45kw 送粉速率 15rpm
*slpm：标准升/分钟；
制备所得复合涂层截面形貌如图2所示，可以看出涂层为典型的等离子体喷涂的层状结构，涂层与基体结合紧密。
采取水淬热震法对涂层的抗热震性能进行考核，具体步骤为：将样品置于1400℃管式炉中保温30min，然后放入25℃左右的水中淬冷。图3中(a)和(b)分别为样品40次热震前后的宏观形貌。明显看出，经40次热震实验后，虽然基体断裂，但表面涂层仍保持完整。图4为样品经40次热震后的截面形貌，可以看出热震后硅酸镱复合涂层中无明显贯穿裂纹产生，说明涂层具有良好的抗热震性能。
将样品置于1400℃，80％H2O/20％空气，流速为11.4cm/s的高温水蒸气环境中考核涂层的抗高温水蒸气腐蚀性能。图5为样品经150h腐蚀的截面形貌图，可以看出腐蚀后涂层表面生成一层厚度约为10μm的Yb2SiO5层，层中含有一定量不连续的气孔和微裂纹，Yb2SiO5具有优异的抗高温水蒸气腐蚀性能，因此Yb2SiO5层的产生，可有效地阻隔腐蚀介质的扩散，使得涂层具有一定的抗高温水蒸气腐蚀性能。
实施例2：
本实施例2与实施例1的区别在于：Yb2O3和SiO2粉体按照摩尔比1：1.25混合制备硅酸镱复合粉体，制得的硅酸镱复合粉体由78mol.％的Yb2SiO5相和22mol.％的Yb2Si2O7相组成。其余同实施例1。
图6中(a)和(b)分别为样品40次热震前后的宏观形貌。可以看出，经40次热震实验后，样品表面未出现涂层剥落现象，说明该涂层具有良好的抗热震性能。图7为样品经150h高温水蒸气腐蚀后的截面形貌，可以看出腐蚀后涂层表面生成一层厚度约为15μm的Yb2SiO5层，层中含有一定量不连续的气孔和微裂纹，Yb2SiO5具有优异的抗高温水蒸气腐蚀性能，相比于实施例1中生成的约为10μm厚的Yb2SiO5层，本实施例2中生成的厚度约为15μm的Yb2SiO5层，阻隔腐蚀介质扩散性能更佳，使得涂层具有良好的抗高温水蒸气腐蚀性能。
实施例3：
本实施例3与实施例1的区别在于：Yb2O3和SiO2粉体按照摩尔比1：1.1混合制备硅酸镱复合粉体，制得的硅酸镱复合粉体由90mol.％的Yb2SiO5相和10mol.％的Yb2Si2O7相组成。其余同实施例1。
图8中(a)和(b)分别为样品40次热震前后的宏观形貌。可以看出，经40次热震实验后，样品表面未出现涂层剥落现象，说明该涂层具有良好的抗热震性能。图9为样品经150h高温水蒸气腐蚀后的截面形貌，可以看出腐蚀后涂层表面生成一层厚度约为20μm的Yb2SiO5层，层中含有少量不连续的气孔和微裂纹，Yb2SiO5具有优异的抗高温水蒸气腐蚀性能，相比于实施例1与2中生成的约为10μm和15μm厚的Yb2SiO5层，本实施例3中生成的厚度约为20μm的Yb2SiO5层，阻隔腐蚀介质扩散性能最佳，使得涂层具有优异的抗高温水蒸气腐蚀性能。综上所述，当复合涂层中Yb2Si2O7含量为10mol.％时，所得涂层抗热震性能与22mol％，42mol％相当，但是其抗高温水蒸气腐蚀性优于22mol％，42mol％两种涂层，因此10mol％的涂层同时是具有优异的抗热震性能与抗高温水蒸气腐蚀性能。
对比例1：
本对比例1与实施例1的区别在于：Yb2O3和SiO2粉体按照摩尔比1：1混合制备硅酸镱粉体，制得的粉体由单相Yb2SiO5组成，制得的涂层为Yb2SiO5涂层，其余同实施例1。
图10中(a)和(b)分别为样品40次热震前后的宏观形貌。可以看出，经40次热震实验后，样品表面出现涂层剥落现象。图11为样品经40次热震后的截面形貌，可以看出热震后Yb2SiO5涂层中出现明显的贯穿裂纹，同时涂层沿Si-Yb2SiO5界面开裂，说明Yb2SiO5涂层的抗热震性能较差，远不如实施例1中的硅酸镱复合涂层。
对比例2：
本对比例2与实施例1的区别在于：Yb2O3和SiO2粉体按照摩尔比1：2混合制备硅酸镱粉体，制得的粉体由单相Yb2Si2O7组成，制得的涂层为Yb2Si2O7涂层，其余同实施例1。
图12为样品经150h高温水蒸气腐蚀后的截面形貌，可以看出腐蚀后涂层表面生成一层多孔且含较多裂纹的Yb2SiO5层，腐蚀介质可沿这些缺陷向涂层内部扩散，随着腐蚀时间的延长，涂层将进一步被腐蚀，因此Yb2Si2O7涂层具有较差的抗高温水蒸气腐蚀性能，远不如实施例1中的硅酸镱复合涂层。

Claims (10)

1.一种抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层，其特征在于，所述硅酸镱复合涂层的物相组成包括主相Yb2SiO5和第二相Yb2Si2O7，所述第二相Yb2Si2O7的含量为10～50mol.%。
2.根据权利要求1所述的硅酸镱复合涂层，其特征在于，所述第二相Yb2Si2O7的含量为10～20mol.%，优选为10～15mol.%。
3.根据权利要求1或2所述的硅酸镱复合涂层，其特征在于，所述硅酸镱复合涂层的厚度为50～500μm，优选为100～300μm。
4.一种陶瓷器件，其特征在于，包括基体、以及依次形成在基体表面的Si粘结层和权利要求1-3中任一项所述的抗热震和抗高温水蒸气腐蚀的硅酸镱复合涂层。
5.根据权利要求4所述的陶瓷器件，其特征在于，所述基体为SiC基体、Si3N4基体、C/SiC复合材料基体和SiC/SiC复合材料基体中的一种。
6.根据权利要求4或5所述的陶瓷器件，其特征在于，所述Si粘结层的厚度为10～200μm，优选为10～100μm。
7.一种如权利要求1-3中任一项所述的硅酸镱复合涂层的制备方法，其特征在于，包括：
按照所述硅酸镱复合涂层的组成，称取Yb2O3粉体和SiO2粉体并混合，在1300～1800℃下固相烧结3～10 小时，得到硅酸镱复合粉体；
采用大气等离子体喷涂技术将所得硅酸镱复合粉体进行喷涂，得到所述硅酸镱复合涂层。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述Yb2O3粉体的粒径为5～50μm，所述SiO2粉体的粒径为5～50μm。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述硅酸镱复合粉体的粒径为10～100μm。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述大气等离子体喷涂法的参数包括：等离子体气体 Ar：35～55 slpm；粉末载气 Ar：2～7 slpm；等离子体气体H2：5～15 slpm；喷涂距离：90～200 mm；喷涂功率：30～50 kw；送粉速率：10～35 r/min；优选地，所述大气等离子体喷涂法的参数包括：等离子体气体 Ar：35～48slpm；粉末载气 Ar：2～7 slpm；等离子体气体 H2：5～13slpm；喷涂距离：90～200 mm；喷涂功率：30～45kw；送粉速率：10～35 r/min。
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