CN111875416A - 一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法 - Google Patents

一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法，由172～186质量份的8YSZ/RE3NbO7粉末、6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h‑BN粉末和4～8质量份的PHB组成；RE元素为Dy元素、Sm元素或La元素；其中，8YSZ/RE3NbO7粉末由Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末球磨和煅烧后得到，且Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末的质量比为2：25：1；本发明通过球磨法和固相烧结法制备8YSZ/RE3NbO7粉末，再向其内掺杂软相h‑BN、造孔剂PHB及粘接相Ni粉，通过Ni粉提高基体结合强度，得到硬度适中、与基体结合强度良好及抗热震性能优的陶瓷基可磨耗封严材料，在将该材料进行等离子喷涂，进而得出抗震性能优良好的陶瓷基可磨耗封严涂层，可适用于静叶的摩擦表面，提升航空航天发动机和燃气轮机的气路封闭性。

Description

一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法
技术领域
本发明属于封严涂层技术领域，尤其涉及一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法。
背景技术
陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料一般应用于航空航天发动机和燃气轮机的气路封闭，使燃烧室内的气体压力增加，从而使发动机的整体工作效率与性能得到提升。具体的，该材料主要应用于静叶的摩擦表面，长时间处于磨耗表面受到外界冲蚀，导致内部结构受损，导致气路封闭不严，进而影响发动机性能及使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷基可磨耗封严材料、涂层、复合涂层及制备方法，通过在封严材料中加入Ni粉，增加基体结合强度，提高封严涂层抗震性能。
本发明采用以下技术方案：一种陶瓷基可磨耗封严材料，其特征在于，由172～186质量份的8YSZ/RE3NbO7粉末、6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB组成；RE元素为Dy元素、Sm元素或La元素；
其中，8YSZ/RE3NbO7粉末由Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末球磨和煅烧后得到，且Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末的质量比为2：25：1。
本发明的另一种技术方案：一种陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法，包括以下步骤：
向172～186质量份的8YSZ/RE3NbO7粉末中掺杂6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB，充分混合后得到陶瓷基可磨耗封严材料；
其中，8YSZ/RE3NbO7粉末的制备方法为：按照质量比2:25:1称量Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末并混合，得到混合粉末；将混合粉末依次进行球磨和煅烧，得到8YSZ/RE3NbO7粉末；其中，煅烧的温度为1550～1650℃。
本发明的另一种技术方案：一种陶瓷基可磨耗封严涂层，采用上述的陶瓷基可磨耗封严材料进行等离子喷涂后得到。
本发明的另一种技术方案：一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层，复合层由内至外依次为基体层、过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层；
其中，基体层为不锈钢基层或铁基层，过渡层为NiCoCrAlY合金层，陶瓷基可磨耗封严涂层为上述的陶瓷基可磨耗封严涂层。
进一步地，过渡层厚度为100～200um，陶瓷基可磨耗封严涂层的厚度为50～100um。
本发明的另一种技术方案：一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，包括以下步骤：
根据过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层的厚度称量NiCoCrAlY合金粉末和陶瓷基可磨耗封严材料，并分别加入到等离子喷涂设备的第一送粉灌和第二送粉灌中；
通过等离子喷涂设备在预处理后的基体层上依次喷涂过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层，得到具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层；
其中，陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法为：向172～186质量份的8YSZ/RE3NbO7粉末中掺杂6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB，充分混合后得到陶瓷基可磨耗封严材料。
进一步地，8YSZ/RE3NbO7粉末的制备方法为：
按照质量比2:25:1称量Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末并混合，得到混合粉末；将混合粉末依次进行球磨和煅烧，得到8YSZ/RE3NbO7粉末；其中，煅烧的温度为1550～1650℃。
进一步地，通过等离子喷涂设备在预处理后的基体层上依次喷涂过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层时：
喷涂功率为35～40kW，电流为550～600A，电压为60～75V，喷涂支架移动速度为4.0～4.3m/min。
进一步地，煅烧的温度为1600℃。
进一步地，基体层为不锈钢基层或铁基层。
本发明的有益效果是：本发明通过球磨法和固相烧结法制备8YSZ/RE3NbO7粉末，再向其内掺杂软相h-BN、造孔剂PHB及粘接相Ni粉，在等离子喷涂时，由于Ni先融化，其结合熔融的颗粒包括未熔融完全的颗粒，可以提高基体结合强度，得到硬度适中、与基体结合强度良好及抗热震性能优的陶瓷基可磨耗封严材料，在将该材料进行等离子喷涂，进而得出抗震性能优良好的陶瓷基可磨耗封严涂层，可适用于静叶的摩擦表面，提升航空航天发动机和燃气轮机的气路封闭性。
附图说明
图1为本发明实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层中陶瓷基可磨耗封严涂层的XRD图；
图2为本发明实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层中陶瓷基可磨耗封严涂层的SEM图；
图3为本发明实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的截面形貌图；
图4为本发明实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的EDS图；
图5为本发明实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的纳米压痕测试图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例公开了一种陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法，该材料的制备方法为：
称量0.8gY2O3粉末、10gZrO2粉末及0.4gRE3NbO7粉末；其中，RE3NbO7粉末具体为Sm3NbO7粉末。
将上述粉末倒入具有100ml酒精溶液的玛瑙罐中，具体的，为了提高研磨效果，该玛瑙罐中的玛瑙球的大球与小球的体积比为1：3，拧紧玛瑙盖后在球磨机上球磨5h。
由于球磨时在玛瑙罐中加入了酒精，所以，球磨后得到的是溶液状材料，将球磨后的溶液置于70℃的干燥箱中干燥24h，得到干燥后的混合粉末。
然后把上述混合粉末过300目筛后，置于高温炉中，在1550℃下煅烧24h，在室温下冷却后得到8YSZ/Sm3NbO7陶瓷粉末(其中，8YSZ为8wt％氧化钇稳定氧化锆，氧化钇与氧化锆的重量比为8：100)。
由于本实施例中设备大小限制，所以重复进行上述过程多次，直至得到的8YSZ/Sm3NbO7陶瓷粉末满足后续步骤需求。
称取6gNi粉，4gh-BN(具体为六方氮化硼)及4gPHB(即为聚苯酯)，然后与186g的8YSZ/Sm3NbO7陶瓷粉末充分混合，得到8YSZ/Sm3NbO7陶瓷基粉末，即陶瓷基可磨耗封严材料。
实施例2
本实施例公开了一种陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法，该材料的制备方法为：
称量0.8gY2O3粉末、10gZrO2粉末及0.4gRE3NbO7粉末；其中，RE3NbO7粉末具体为Dy3NbO7粉末。
将上述粉末倒入具有200ml酒精溶液的玛瑙罐中，具体的，为了提高研磨效果，该玛瑙罐中的玛瑙球的大球与小球的比为1：3，拧紧玛瑙盖后在球磨机上球磨5h。
由于球磨时在玛瑙罐中加入了酒精，所以，球磨后得到的是溶液状材料，将球磨后的溶液置于80℃的干燥箱中干燥18h，得到干燥后的混合粉末。
然后把上述混合粉末过300目筛后，置于高温炉中，在1600℃下煅烧12h，在室温下冷却后得到8YSZ/Dy3NbO7陶瓷粉末。
由于本实施例中设备大小限制，所以重复进行上述过程多次，直至得到的8YSZ/Dy3NbO7陶瓷粉末满足后续步骤需求。
称取8gNi粉，8gh-BN(具体为六方氮化硼)及8gPHB(聚苯酯)，然后与176g的8YSZ/Dy3NbO7陶瓷粉末充分混合，得到8YSZ/Dy3NbO7陶瓷基粉末，即陶瓷基可磨耗封严材料。
实施例3
本实施例公开了一种陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法，该材料的制备方法为：
称量0.8gY2O3粉末、10gZrO2粉末及0.4gRE3NbO7粉末；其中，RE3NbO7粉末具体为La3NbO7粉末。
将上述粉末倒入具有300ml酒精溶液的玛瑙罐中，具体的，为了提高研磨效果，该玛瑙罐中的玛瑙球的大球与小球的比为1：3，拧紧玛瑙盖后在球磨机上球磨5h。
由于球磨时在玛瑙罐中加入了酒精，所以，球磨后得到的是溶液状材料，将球磨后的溶液置于70℃的干燥箱中干燥24h，得到干燥后的混合粉末。
然后把上述混合粉末过300目筛后，置于高温炉中，在1650℃下煅烧8h，在室温下冷却后得到8YSZ/La3NbO7陶瓷粉末。
由于本实施例中设备大小限制，所以重复进行上述过程多次，直至得到的8YSZ/La3NbO7陶瓷粉末满足后续步骤需求。
称取10gNi粉，10gh-BN(具体为六方氮化硼)及8gPHB(聚苯酯)，然后与172g的8YSZ/La3NbO7陶瓷粉末充分混合，得到8YSZ/La3NbO7陶瓷基粉末，即陶瓷基可磨耗封严材料。
实施例4
本实施例公开了一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，该材料的制备方法为：
称量0.8gY2O3粉末、10gZrO2粉末及0.4gRE3NbO7粉末；其中，RE3NbO7粉末具体为Sm3NbO7粉末。
将上述粉末倒入具有100ml酒精溶液的玛瑙罐中，具体的，为了提高研磨效果，该玛瑙罐中的玛瑙球的大球与小球的体积比为1：3，拧紧玛瑙盖后在球磨机上球磨5h。
由于球磨时在玛瑙罐中加入了酒精，所以，球磨后得到的是溶液状材料，将球磨后的溶液置于70℃的干燥箱中干燥24h，得到干燥后的混合粉末。
然后把上述混合粉末过300目筛后，置于高温炉中，在1550℃下煅烧24h，在室温下冷却后得到8YSZ/Sm3NbO7陶瓷粉末。
由于本实施例中设备大小限制，所以重复进行上述过程多次，直至得到的8YSZ/Sm3NbO7陶瓷粉末满足后续步骤需求。
称取6gNi粉，4gh-BN(具体为六方氮化硼)及4gPHB(聚苯酯)，然后与186g8YSZ/Sm3NbO7陶瓷粉末充分混合，得到8YSZ/Sm3NbO7陶瓷基粉末，即陶瓷基可磨耗封严材料。
将13*13*2mm铁基在喷砂机上进行喷砂处理，在0.6MPa的喷砂气压下喷砂6min，然后用要压缩空气吹去经过喷砂处理后铁基上的灰尘，得到清洁且表面粗糙的铁基体。
将清洁后的铁基体固定于喷涂支架上，使固定的铁基体表面垂直于喷嘴的等离子束流，保证在喷涂过程中在铁基体上得到较好的喷涂效果。
称取10gNiCoCrAlY合金粉并将其倒入等离子喷涂系统中的第一送粉罐，称取20g上述8YSZ/Sm3NbO7陶瓷基粉末并将其倒入等离子喷涂系统中的第二送粉罐，然后开启相应的循环水及等离子喷涂设备。
待系统稳定2min后，以1500mL/h的速度输入氩气和氮气，然后打开第一送粉罐，随上述气流输入NiCoCrAlY合金粉末，在铁基体上制备合金层，即过渡层。
待铁基体冷却到室温后，以1500mL/h的速度输入氩气、氮气，然后打开第二送粉罐，随上述气流输入8YSZ/Sm3NbO7陶瓷基粉末，在具有NiCoCrAlY合金层的铁基体上制备8YSZ/Sm3NbO7陶瓷基可磨耗封严涂层。
需要注意的是，在上述过程中输入6L/h氢气，且喷涂功率为35kv，电流为550A，电压为60v，喷涂支架移动速度为4.0m/min。在上述喷涂工艺下，制备得到厚度为100um的NiCoCrAlY合金层和厚度为100um的8YSZ/Sm3NbO7陶瓷基可磨耗封严涂层，并最终得到具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层。
实施例5
本实施例公开了一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，该材料的制备方法为：
称量0.8gY2O3粉末、10gZrO2粉末及0.4gRE3NbO7粉末；其中，RE3NbO7粉末具体为Dy3NbO7粉末。
将上述粉末倒入具有200ml酒精溶液的玛瑙罐中，具体的，为了提高研磨效果，该玛瑙罐中的玛瑙球的大球与小球的比为1：3，拧紧玛瑙盖后在球磨机上球磨5h。
由于球磨时在玛瑙罐中加入了酒精，所以，球磨后得到的是溶液状材料，将球磨后的溶液置于80℃的干燥箱中干燥18h，得到干燥后的混合粉末。
然后把上述混合粉末过300目筛后，置于高温炉中，在1600℃下煅烧12h，在室温下冷却后得到8YSZ/Dy3NbO7陶瓷粉末。
由于本实施例中设备大小限制，所以重复进行上述过程多次，直至得到的8YSZ/Dy3NbO7陶瓷粉末满足后续步骤需求。
称取8gNi粉，8gh-BN(具体为六方氮化硼)及8gPHB(聚苯酯)，然后与176g的8YSZ/Dy3NbO7陶瓷粉末充分混合，得到8YSZ/Dy3NbO7陶瓷基粉末，即陶瓷基可磨耗封严材料。
将13*13*2mm的不锈钢基在喷砂机上进行喷砂处理，在0.7MPa的喷砂气压下喷砂5min，然后用要压缩空气吹去经过喷砂处理后的不锈钢基体上的灰尘，得到清洁且表面粗糙的不锈钢基体。
将清洁后的不锈钢基体固定于喷涂支架上，使固定的不锈钢基体垂直于喷嘴的等离子束流，保证在喷涂过程中在铁基片上得到较好的喷涂效果。
称取20gNiCoCrAlY合金粉并将其倒入等离子喷涂系统中的第一送粉罐，称取和30g上述的8YSZ/Dy3NbO7陶瓷基粉末并将其倒入等离子喷涂系统中的第二送粉罐，然后开启相应的循环水及等离子喷涂设备。
待系统稳定2min后，以1700mL/h的速度输入氩气和氮气，然后打开第一送粉罐，随上述气流输入NiCoCrAlY合金粉末，在不锈钢基体上制备合金层。
待不锈钢基体冷却到室温后，再以1700mL/h的速度输入1700mL/h氩气、氮气，然后打开第二送粉罐，随上述气流输入8YSZ/Dy3NbO7陶瓷基粉末，在具有NiCoCrAlY合金层的不锈钢基体上制备8YSZ/Dy3NbO7陶瓷基可磨耗封严涂层。
在上述过程中输入8L/h氢气，且喷涂功率为38kV，电流为585A，电压为67v，喷涂支架移动速度为4.16m/min。在上述喷涂工艺下，制备得到厚度为150um的NiCoCrAlY合金层和厚度为50um的8YSZ/Dy3NbO7陶瓷基可磨耗封严涂层，再结合不锈钢基体层，得到具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层。
图1为实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层中的陶瓷基可磨耗封严涂层的XRD图，从图中可看出，涂层的主要成分为Zr、Y、O和Nb，稀土元素的掺加量较少以至无法被检测。
图2为实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层中的陶瓷基可磨耗封严涂层的SEM图。从该图可知，样品表面具有部分孔隙，且涂层是由金属Ni、较多熔融及未熔颗粒组成，熔化的金属Ni及熔融颗粒固定着未熔颗粒，从而增加涂层整体结合力。
图3为实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的截面形貌图。从该图可看出NiCoCrAlY合金层的厚度约为8YSZ/Dy3NbO7可磨耗封严涂层的3倍。其中，NiCoCrAlY合金粉末形成的沉积层孔隙率少，8YSZ/Dy3NbO7可磨耗封严涂层内具有部分孔隙，是由于其中添加PHB造成的。
图4为实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的EDS图。从该图可看出，样品从下到上具有三层物质，分别为不锈钢基体、过渡层NiCoCrAlY合金及陶瓷基可磨耗封严涂层。该复合层中，Zr、Y、O、Ni、B、N及C的含量分别为39.20wt.％、0.73wt.％、31.25wt.％、5.61wt.％、6.81wt.％、0.47wt.％和3.23wt.％，因此，可说明所制备的涂层中具有Ni和h-BN，即具有粘接和润滑特性。
图5为实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的纳米压痕测试图。从图(a)可看出：从上到下有四层不同的物质，分别为树脂层、陶瓷基可磨耗封严涂层、过渡层NiCoCrAlY合金层和不锈钢基体层。同时可看出：8YSZ/Dy3NbO7可磨耗封严涂层存在气孔，通过气孔降低了涂层硬度，增加了涂层的可磨耗性，硬度约为5～8GPa。图(c)为涂层的模量分布图。由于气孔的存在，在图(d)的硬度百分比图中有两个峰，这是因为图(b)得到的硬度包括两块区域，分别为树脂和工作层8YSZ/Dy3NbO7可磨耗封严涂层。
实施例6
在该实施例中基体层采用铁基体层，其他方法均与实施例5相同。
如下表1为实施例5和实施例6制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的成分设计表。表中主要列出基体的选择、涂层成分及比例设计、样品简称及相应的制备工艺进行归纳。
表1
Figure BDA0002619494920000111
表2为实施例5制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的综合性能表。该表中列出实施例所制备的陶瓷基可磨耗封严涂层的沉积效率、孔隙率、结合强度及抗热震性能循环次数，该结果证明本实施例所制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层具有良好的综合性能。
表2
Figure BDA0002619494920000121
通过上述内容可知，本发明所制备的具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层中包含4％Ni、4％h-BN及4％PHB，且所制备的可磨耗封严涂层综合性能优良，是一种具有前景的封严涂层。
实施例7
本实施例公开了一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，该材料的制备方法为：
称量0.8g的Y2O3粉末、10g的ZrO2粉末及0.4g的RE3NbO7粉末；其中，RE3NbO7粉末具体为La3NbO7粉末。
将上述粉末倒入具有300ml酒精溶液的玛瑙罐中，具体的，为了提高研磨效果，该玛瑙罐中的玛瑙球的大球与小球的比为1:3，拧紧玛瑙盖后在球磨机上球磨5h。
由于球磨时在玛瑙罐中加入了酒精，所以，球磨后得到的是溶液状材料，将球磨后的溶液置于90℃的干燥箱中干燥10h，得到干燥后的混合粉末。
然后把上述混合粉末过300目筛后，置于高温炉中，在1650℃下煅烧8h，在室温下冷却后得到8YSZ/La3NbO7陶瓷粉末。
由于本实施例中设备大小限制，所以重复进行上述过程多次，直至得到的8YSZ/La3NbO7陶瓷粉末满足后续步骤需求。
称取10gNi粉，10gh-BN(具体为六方氮化硼)及8gPHB(聚苯酯)，然后与172g的8YSZ/La3NbO7陶瓷粉末充分混合，得到8YSZ/La3NbO7陶瓷基粉末，即陶瓷基可磨耗封严材料。
将13*13*2mm的不锈钢基在喷砂机上进行喷砂处理，在0.8MPa的喷砂气压下喷砂4min，然后用要压缩空气吹去经过喷砂处理后不锈钢基体上的灰尘，得到清洁且表面粗糙的不锈钢基体。
将清洁后的铁基基体固定于喷涂支架上，使固定的不锈钢基体垂直于喷嘴的等离子束流，保证在喷涂过程中在不锈钢基体上得到较好的喷涂效果。
称取30gNiCoCrAlY合金粉并将其倒入等离子喷涂系统中的第一送粉罐，称取40g上述制备的8YSZ/La3NbO7陶瓷基粉末，并将其倒入等离子喷涂系统中的第二送粉罐，然后开启相应的循环水及等离子喷涂设备。
待系统稳定2min后，以2000mL/h的速度输入氩气和氮气，然后打开第一送粉罐，随上述气流输入NiCoCrAlY合金粉末，在不锈钢基体上制备合金层。
待不锈钢基体冷却到室温后，再以2000mL/h的速度输入氩气、氮气，然后打开第二送粉罐，随上述气流输入8YSZ/La3NbO7陶瓷基粉末，在具有NiCoCrAlY合金层的不锈钢基体上制备8YSZ/La3NbO7陶瓷基可磨耗封严涂层。
在上述过程中输入10L/h氢气，且喷涂功率为40kv，电流为600A，电压为75v，喷涂支架移动速度为4.3m/min。在上述喷涂工艺下，制备得到厚度为200um的NiCoCrAlY合金层和厚度为70um的8YSZ/La3NbO7陶瓷基可磨耗封严涂层，并得到具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层。
综上，本发明提供的8YSZ/RE3NbO7粉末制备方法简单，条件易于控制，用球磨法及固相烧结工艺结合制备得到的8YSZ/RE3NbO7粉末满足喷涂工艺，有利于8YSZ/RE3NbO7陶瓷基相沉积到基体上。且本发明的制备方法具有较强的灵活性，在8YSZ/RE3NbO7陶瓷基相中掺加适量的Ni、h-BN及PHB，有利于喷涂的8YSZ/RE3NbO7符合可磨耗封严涂层的要求。本发明的8YSZ/RE3NbO7可磨耗封严涂层，Ni及h-BN均匀地分布在涂层中，分别起到粘接及润滑的作用，同时PHB作为涂层的造孔剂，因而使8YSZ/RE3NbO7可磨耗封严涂层具有良好的综合性能。

Claims (10)

1.一种陶瓷基可磨耗封严材料，其特征在于，由172～186质量份的8YSZ/RE3NbO7粉末、6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB组成；所述RE元素为Dy元素、Sm元素或La元素；
其中，所述8YSZ/RE3NbO7粉末由Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末球磨和煅烧后得到，且所述Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末的质量比为2：25：1。
2.一种陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
向172～186质量份的8YSZ/RE3NbO7粉末中掺杂6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB，充分混合后得到所述陶瓷基可磨耗封严材料；
其中，所述8YSZ/RE3NbO7粉末的制备方法为：按照质量比2:25:1称量Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末并混合，得到混合粉末；将所述混合粉末依次进行球磨和煅烧，得到8YSZ/RE3NbO7粉末；其中，所述煅烧的温度为1550～1650℃。
3.一种陶瓷基可磨耗封严涂层，其特征在于，采用权利要求1所述的陶瓷基可磨耗封严材料进行等离子喷涂后得到。
4.一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层，其特征在于，所述复合层由内至外依次为基体层、过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层；
其中，所述基体层为不锈钢基层或铁基层，所述过渡层为NiCoCrAlY合金层，所述陶瓷基可磨耗封严涂层为权利要求3所述的陶瓷基可磨耗封严涂层。
5.如权利要求4所述的一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层，其特征在于，所述过渡层厚度为100～200um，所述陶瓷基可磨耗封严涂层的厚度为50～100um。
6.一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层的厚度称量NiCoCrAlY合金粉末和陶瓷基可磨耗封严材料，并分别加入到等离子喷涂设备的第一送粉灌和第二送粉灌中；
通过所述等离子喷涂设备在预处理后的基体层上依次喷涂过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层，得到具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层；
其中，所述陶瓷基可磨耗封严材料的制备方法为：向172～186质量份的8YSZ/RE3NbO7粉末中掺杂6～10质量份的Ni粉、4～10质量份的h-BN粉末和4～8质量份的PHB，充分混合后得到所述陶瓷基可磨耗封严材料。
7.如权利要求6所述的一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，其特征在于，所述8YSZ/RE3NbO7粉末的制备方法为：
按照质量比2:25:1称量Y2O3粉末、ZrO2粉末及RE3NbO7粉末并混合，得到混合粉末；将所述混合粉末依次进行球磨和煅烧，得到8YSZ/RE3NbO7粉末；其中，所述煅烧的温度为1550～1650℃。
8.如权利要求7所述的一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，其特征在于，通过所述等离子喷涂设备在预处理后的基体层上依次喷涂过渡层和陶瓷基可磨耗封严涂层时：
喷涂功率为35～40kW，电流为550～600A，电压为60～75V，喷涂支架移动速度为4.0～4.3m/min。
9.如权利要求7所述的一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为1600℃。
10.如权利要求7-9任一所述的一种具有陶瓷基可磨耗封严涂层的复合层的制备方法，其特征在于，所述基体层为不锈钢基层或铁基层。
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