CN112708860B - 复合涂层材料、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了复合涂层材料、其制备方法及应用，涉及耐高温涂层技术领域。复合涂层材料包括基材、沉积在基材上的底层和沉积在底层上的面层，底层的元素包括Ni、Al和X，面层的元素组成为包括M、Cr、Al和Y；其中，X为La、Ru、Re、Y、Hf、Zr、Ce、Pt和Dy中的至少一种，M为Ni和Co中的至少一种。靠近基材的NiAlX层可以有效的提高涂层的高温抗氧化性能，面层利用Cr元素可以有效的抵抗近海域环境下含S、Cl、Na等融熔盐的热腐蚀，使复合涂层既具有良好的耐高温氧化性能，又具有良好的耐熔盐腐蚀性能，可以在制备航空发动机的热端部件上得到应用。

Description

复合涂层材料、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及耐高温涂层技术领域，且特别涉及复合涂层材料、其制备方法及应用。
背景技术
随着航空制造业的高速发展，对航空发动机的燃油效率、推重比，及寿命提出了更高的要求，同时由于发动机的使用条件极为苛刻，特别是舰载机在高温、高湿、高盐的海洋环境条件下服役，更能加速航空高温部件的腐蚀。目前，高温合金的使用温度已经达到合金熔点的90％左右，提高高温合金的使用温度已经很难实现，因此必须在航空发动机的热端部件上制备一层抗高温氧化及耐熔盐腐蚀的防护涂层来提高高温部件的服役寿命。
目前研究航空发动机高温防护涂层已经从简单的渗铝涂层，到改性的铝化物涂层(如MCrAlY包覆涂层)、热障涂层。β～NiAl铝化物涂层因具有熔点高(1680℃)、密度小等优点，是潜在的耐1100℃以上高温防护涂层。但是，NiAl涂层在氧化过程中其氧化物的粘附性较差，容易发生剥落，而且NiAl涂层的耐海洋腐蚀即高温熔盐能力较差，从而限制其在海洋环境的使用。
此外，目前制备高温氧化涂层的方法有很多种，如磁控溅射(MS)、电子束物理气相沉积(EB～PVD)、电镀、电弧离子镀(AIP)等。其中，电弧离子镀技术具有绕镀性好、沉积速率高、结合强度大、靶材利用率高、涂层致密均匀、粘附性好、气体杂质的污染少、薄膜的沉积速率高、涂层的种类多元和生产成本低等显著优点，适合工业化大批量生产，已被广泛应用于热障涂层、硬质涂层和装饰涂层等领域。但是，采用电弧离子镀制备含大量高导磁Ni、低熔点Al的NiAlX涂层时容易出现弧斑粗大、跑弧慢等问题而导致涂层沉积速率低、表面粗糙度大、靶材利用率低等，从而限制了该技术在高温合金热端部件上的应用。
鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合涂层材料及其制备方法，其具备很好的抗高温氧化及耐熔盐腐蚀性能，能够显著提升高温部件的服役寿命。
本发明的另一目的在于提供上述复合涂层材料在制备航空发动机的热端部件上的应用。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出了一种复合涂层材料，包括基材、沉积在基材上的底层和沉积在底层上的面层，底层的元素包括Ni、Al和X，面层的元素组成为包括M、Cr、Al和Y；
其中，X为La、Ru、Re、Y、Hf、Zr、Ce、Pt和Dy中的至少一种，M为Ni和Co中的至少一种。
本发明还提出一种复合涂层材料的制备方法，在基材上依次沉积底层和面层。
本发明还提出上述复合涂层材料在制备航空发动机的热端部件上的应用。
本发明实施例提供一种复合涂层材料及其制备方法的有益效果是：其通过在基材上依次沉积底层和面层，底层的元素包括Ni、Al和X，面层的元素组成为包括M、Cr、Al和Y，靠近基材的底层NiAlX可以有效的提高涂层的高温抗氧化性能，面层利用Cr元素可以有效的抵抗近海域环境下含S、Cl、Na等融熔盐的热腐蚀，使复合涂层既具有良好的耐高温氧化性能，又具有良好的耐熔盐腐蚀性能，可以在制备航空发动机的热端部件上得到应用。
需要补充的是，含Cr的涂层可以有效的提高涂层的抗高温熔盐腐蚀性能，但其耐高温氧化能力局限于1050℃以下，而发明人创造性地将NiAlX层和MCrAlY层复合达到了非常好的耐高温氧化性能和耐熔盐腐蚀性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为NiAlHf/NiCrAlY复合涂层热处理后截面形貌图；
图2为单层NiAlYLa高温腐蚀40h后截面形貌图；
图3为NiAlYReDy/NiCrAlYSi复合层在底层未经过离子轰击截面形貌图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的复合涂层材料、其制备方法及应用进行具体说明。
本发明实施例提供了一种复合涂层材料，包括基材、沉积在基材上的底层和沉积在底层上的面层，底层为NiAlX层(即底层的元素组成为Ni、Al和X)，面层为MCrAlYZ层(元素组成为M、Cr、Al、Y和Z)；其中，X为La、Ru、Re、Y、Hf、Zr、Ce、Pt和Dy中的至少一种，M为Ni和Co中的至少一种，Z为Ta、Si和Hf中的至少一种。在其他实施例中，面层元素组成可以不包括Z，为MCrAlY层。
需要说明的是，X作为活性元素加入NiAlX层，能够显著改善涂层的粘附性能，可达到更加优异的耐高温氧化性能，使靠近基材的NiAlX层可以有效的提高涂层的高温抗氧化性能；面层的MCrAlYZ层利用Cr元素可以有效的抵抗近海域环境下含S、Cl、Na等融熔盐的热腐蚀，使复合涂层既具有良好的耐高温氧化性能，又具有良好的耐熔盐腐蚀性能。
在优选的实施例中，X为Hf、La、Y和Re中的至少一种，X元素选自以上几种元素时能够进一步提升涂层的高温抗氧化性能，还有利于进一步改善涂层的综合性能。
进一步地，按质量百分比计，NiAlX层包括25～35％Al、0.2～3.0％X，余量为Ni；优选地，NiAlX层包括28～30％Al、1.0～2.0％X，余量为Ni。通过进一步对NiAlX层的组成进行优化，使NiAlX层能够达到更优异的高温抗氧化性能，且不容易脱落。
进一步地，按质量百分比计，MCrAlYZ层包括0～60％Co、0～60％Ni、25～35％Cr、8～15％Al、1.0～8.0％Si、0.5～5.0％Ta、0.5～5.0％Hf、0.5～3.0％Y；优选地，MCrAlYZ层包括28～33％Cr、10～13％Al、3.0～5.0％Si、1.0～3.0％Ta、1.0～3.0％Hf、1.0～2.0％Y。通过对MCrAlYZ层的组成进行优化，以进一步改善涂层的耐熔盐腐蚀性能，通过使耐高温氧化性能控制在较好水平。
具体地，基材可以为耐高温合金，如Ni基高温合金等，以制备形成很好的耐高温材料。
本发明实施例还提供了一种复合涂层材料的制备方法，其通过在基材上依次沉积底层和面层，制备同时具备很好耐高温抗氧化性能和耐熔盐腐蚀性能的复合涂层材料。
具体地，通依据上述NiAlX层和MCrAlYZ层的组成进行靶材的制备，通过电弧离子镀技术进行涂层的制备。由于制备工艺的限制，NiAlX层的厚度为10～80μm，MCrAlYZ层的厚度为10～80μm，不适宜形成更厚的涂层。
在优选的实施例中，本发明实施例提供的制备方法包括：其采用电弧离子镀的方法，在具有电磁永磁复合磁场的条件下，在基材上先沉积NiAlX层，再进行高能离子表面清洗，然后沉积MCrAlYZ层，并进行真空热处理。本发明实施例通过电弧离子镀的方法，并在具有电磁永磁复合磁场的条件下进行涂层的制备，通过调节电磁场和永磁场，使制备高质量的含有大量高导磁材料(Ni)及低熔点材料Al的NiAlX涂层成为可能，同时实现该涂层的低成本制备，在电弧离子镀工艺工业化应用具有一定的指导意义。
进一步地，NiAlX层的沉积过程是在电磁电压4.8～50V、温度300～450℃、电磁频率1.0～33.3Hz和永磁参数为5000～15000Gs的条件下进行；优选地，NiAlX层的沉积过程中，炉内压强为0.8～2Pa，电弧靶电流为50～120A，基板偏压为-50～-250V，占空比为70～90％。同样，MCrAlYZ层的沉积过程是在电磁电压4.8～50V、温度300～450℃、电磁频率1.0～33.3Hz和永磁参数为5000～15000Gs的条件下进行；优选地，MCrAlYZ层的沉积过程中，炉内压强为0.8～2Pa，电弧靶电流为50～120A，基板偏压为-50～-250V，占空比为70～90％。
需要说明的是，NiAlX层和MCrAlYZ层的沉积过程的参数控制大致相同，其中电压、频率和永磁参数较为关键，通过这些参数的调整使制备高质量的含有大量高导磁材料及低熔点材料的NiAlX涂层成为可能，对于含大量高导磁Ni、低熔点Al的NiAlX涂层能够有效避免弧斑粗大、跑弧慢等问题的出现，提升了涂层沉积速率和靶材的利用率，降低了涂层表面的粗糙度。
进一步地，表面清洗是采用高压电离子清洗和金属离子清洗的方式进行，通过在面层制备前施加偏高压轰击，通过高能量氩离子和金属离子清洗表面吸附原子，提升制备得到复合涂层的质量。发明人发现，若不进行表面清洗，则底层与面层之间会有明显的黑色分界线，其主要是铝的氧化物造成的，会严重影响复合涂层的结合强度以及Al的表面扩散，从而降低其抗高温氧化和热腐蚀性能。
进一步地，真空热处理的处理温度为900～1100℃，处理时间为2～6h，通过真空热处理使涂层的结合强度进一步提升，得到同时具备抗高温氧化和热腐蚀性能的复合涂层。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
以下实施例均是采用电弧离子镀制备技术依次在基体上沉积NiAlX涂层和MCrAlYZ涂层，对沉积的涂层进行真空热处理，温度：900～1100℃，时间2～6h。然后进行性能测试，测试的方法如下：采用扫描电镜对复合涂层NiAlX-MCrAlYZ样品进行截面观察，涂层的高温抗氧化性能测试在1200℃，200小时恒温静态氧化测试。涂层的热腐蚀性能测试在900℃，100小时混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl中进行热腐蚀测试。
实施例1
本实施例提供一种复合涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)基体采用N5镍基单晶合金，对其进行表面氧化皮去除剂全自动清洗机超声清洗处理。
(2)准备NiAlHf、NiCrAlY靶材，备用。以质量百分比计，NiAlHf靶材的组成为：33％Al、0.5％Hf、66.5％Ni；NiCrAlY的组成为：35％Cr、15％Al、0.5％Y，其余为Ni。
(3)将真空度抽至5.0×10-3Pa，氩气压强0.8Pa，基板施加偏压-500V，时间30min，进行高压离子清洗。
(4)沉积NiAlHf层的条件如下：压强0.8Pa，氩气流量200sccm，靶电流50A，电磁电压4.8V，频率1.0Hz，永磁5000Gs，基板偏压-50V，占空比90％，时间60min。
(5)将真空度抽至5.0×10-3Pa，压强0.8Pa，基板施加偏压-500V，时间30min，进行高压氩离子清洗，靶电流70A，进行金属离子清洗20min。
(6)沉积NiCrAlY层的条件如下：炉内温度300℃，氩气气压0.8Pa，靶电流120A，电磁电压4.8V，频率1.0Hz，永磁5000Gs，基板偏压-50V，占空比70％，时间180min。
(7)保持真空度，升温至900℃进行热处理4h。
通过扫描电镜对复合涂层NiAlX-MCrAlYZ样品进行截面观察，发现该涂层分两层，底层为NiAlHf涂层，上层为NiCrAlY涂层，沉积得到NiAlHf厚度10μm，NiCrAlY厚度60μm，复合层表面致密，光滑，截面形貌如图1所示。
高温抗氧化实验结果显示：1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.1534g/(m2·h)。
高温熔盐腐蚀结果为：900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀100h的腐蚀速率为0.935g/(m2·h)。
实施例2
本实施例提供一种复合涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)基体采用N5镍基单晶合金，对其进行表面氧化皮去除剂全自动清洗机超声清洗处理。
(2)准备NiAlYLa、NiCoCrAlYTa靶材，备用。以质量百分比计，NiAlYHf靶材的组成为：33％Al、0.2％Y、0.3％La，余量为Ni；NiCoCrAlYTa的组成为：25％Cr、8％Al、1.0％Y，3.0％Ta、25％Co，其余为Ni。
(3)将真空度抽至5.0×10-3Pa，炉内温度升至450℃，氩气压强2Pa，基体施加偏压-1000V，时间60min，进行高压离子清洗。
(4)沉积NiAlYLa层的条件如下：炉内温度450℃，压强2Pa，氩气流量600sccm，靶电流120A，电磁电压50V，频率33.3Hz，永磁15000Gs，基板负偏压250V，占空比70％，时间360min。
(5)将真空度抽至5.0×10-3Pa，炉内温度升至450℃，氩气压强2Pa，基板负施加偏压-1000V，时间10min，进行高压氩离子清洗，靶电流80A，进行金属离子清洗10min。
(6)沉积NiCoCrAlYTa层的条件如下：炉内温度450℃，氩气压强2Pa，靶电流50A，电磁电压50V，频率33.3Hz，永磁15000Gs，基板偏压-250V，占空比80％，时间360min。
(7)保持真空度，升温至1100℃进行热处理2h。
通过扫描电镜对复合涂层NiAlX-MCrAlYZ样品进行截面观察，发现该涂层分两层，底层为NiAlYLa涂层，上层为NiCoCrAlYTa涂层，沉积得到NiAlYLa沉积厚度55μm，NiCoCrAlYTa层厚度12μm。
高温抗氧化实验结果显示：1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.1765g/(m2·h)。
高温熔盐腐蚀结果为：900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀100h的腐蚀速率为0.9633g/(m2·h)。
实施例3
本实施例提供一种复合涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)基体采用DD6镍基单晶合金，对其进行表面氧化皮去除剂全自动清洗机超声清洗处理。
(2)准备NiAlYReDy、NiCrAlYSi靶材，备用。以质量百分比计，NiAlYReDy靶材的组成为：35％Al、1.0％Y、1.0％Re、0.5％Dy，余量为Ni；NiCrAlYSi靶材的组成为30％Cr、10％Al、3.0％Y，5％Si，其余为Ni。
(3)将真空度抽至5.0×10-3Pa，炉内温度升至350℃，氩气压强1.2Pa，基板施加偏压-800V，时间40min，进行高压离子清洗。
(4)沉积NiAlYReDy层的条件如下：氩气压强1.2Pa，靶电流100A，电磁电压20V，频率16.7Hz，永磁5000Gs，基板偏压-120V，占空比70％，时间150min。
(5)将真空度抽至5.0×10-3Pa，炉内温度升至450℃，氩气压强2Pa，基板施加偏压-800V，时间20min，进行高压氩离子清洗，靶电流100A，进行金属离子清洗10min。
(6)沉积NiCrAlYSi层的条件如下：氩气压强1.2Pa，靶电流100A，电磁电压20V，频率16.7Hz，永磁8000Gs，基板偏压-120V，占空比70％，时间150min。
(7)保持真空度，将温度升高为900℃，进行热处理4h。
通过扫描电镜对复合涂层NiAlX-MCrAlYZ样品进行截面观察，发现该涂层分两层，底层为NiAlYReDy涂层，上层为NiCrAlYSi涂层，沉积得到NiAlYReDy层的厚度33μm，NiCrAlSiY层的厚度为32μm。
高温抗氧化实验结果显示：1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.1356g/(m2·h)。
高温熔盐腐蚀结果为：900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀100h的腐蚀速率为0.9103g/(m2·h)，腐蚀初期涂层表面状态良好，无涂层脱落及内硫化现象，涂层具有优异的高温抗氧化及耐熔盐腐蚀性能。
实施例4
本实施例提供一种复合涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)基体采用K423镍基高温合金基底，对其进行表面氧化皮去除剂全自动清洗机超声清洗处理。
(2)准备NiAlZr靶材、NiCoCrAlYSiHf备用。以质量百分比计，NiAlZr靶材的组成为：40％Al、3.0％Zr、余量为Ni；NiCoCrAlYSiHf靶材的组成为15％Co、25％Cr、8％Al、0.5％Y，1.0％Si，0.5％Hf，余量为Ni。
(3)将真空度抽至5.0×10-3Pa，炉内温度升至350℃，氩气压强0.8Pa，基板负施加偏压-800V，时间40min，进行高压离子清洗。
(4)沉积NiAlZr层的条件如下：氩气压强2.0Pa，靶电流120A，电磁电压20V，频率16.7Hz，永磁12000Gs，基板偏压-250V，占空比70％，时间150min。
(5)将真空度抽至5.0×10-3Pa，炉内温度升至450℃，氩气压强2Pa，基板施加偏压-700V，时间20min，进行高压氩离子清洗，靶电流100A，进行金属离子清洗10min。
(6)沉积NiCoCrAlYSiHf层的条件如下：氩气压强0.8Pa，靶电流100A，电磁电压20V，频率16.7Hz，永磁12000Gs，基板偏压-250V，占空比70％，时间360min。
(7)保持真空度，将温度升高为1050℃进行热处理4h。
通过扫描电镜对复合涂层NiAlX-MCrAlYZ样品进行截面观察，发现该涂层分两层，底层为NiAlZr涂层，上层为NiCoCrAlYSiHf涂层，沉积得到的NiAlZr的厚度为35μm，NiCoCrAlYSiHf层厚度为80μm。
高温抗氧化实验结果显示：1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.1124g/(m2·h)，高温抗氧化性能良好。
高温熔盐腐蚀结果为：900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀100h的腐蚀速率为0.890g/(m2·h)，腐蚀初期涂层表面状态良好，无涂层脱落及内硫化现象，涂层具有优异的高温抗氧化及耐熔盐腐蚀性能。
实施例5
本实施例提供一种复合涂层材料的制备方法，与实施例1不同之处仅在于：NiAlHf靶材Hf替换为Ce。
经测试：NiAlCe-NiCrAlY复合涂层在1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.4857g/(m2·h)，900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀100h的腐蚀速率为0.974g/(m2·h)。
对比例1
本对比例提供的制备方法与实施例2不同之处仅在于：仅制备单层的NiAlYLa。
本对比例获得的单层NiAlYLa的高温氧化和高温腐蚀条件与实施例2中所述相同。得到的单层NiAlYLa在1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.097g/(m2·h)，高温抗氧化性能十分优异。但是，在900℃高温75％Na2SO4+25％NaCl熔盐腐蚀仅40h出现严重的腐蚀失重现象，表面疏松，出现很多孔洞，并具有严重的内硫化现象，抗熔盐热腐蚀性能差，如图2所示。
对比例2
本对比例提供的制备方法与实施例3不同之处仅在于：沉积NiCrAlYSi层之前没有进行高能离子轰击清洗步骤，即没有进行步骤(5)。
本对比例获得的复合层经热处理后在NiAlYReDy底层和NiCrAlYSi面层间有明显黑色分界线，如图3所示，经能谱分析是铝的氧化物。该结果表明未经高能离子清洗，底层表面容易吸附氧元素，导致高温过程中原位反应生成氧化铝，这将严重影响复合层的结合强度以及Al的表面扩散，从而导致其抗高温氧化、热腐蚀性能降低。
对比例3
本对比例提供的制备方法与实施例1不同之处仅在于：将Hf质量百分比含量替换为5％。
经测试：NiAlHf-NiCrAlY复合涂层在1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为1.0163g/(m2·h)，氧化速率急剧上升，900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀100h的腐蚀速率为0.982g/(m2·h)。
对比例4
本对比例提供的制备方法与实施例1不同之处仅在于：将Hf替换为Si。
经测试：该NiAlSi-NiCrAlY复合涂层在1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为1.758g/(m2·h)，氧化速率急剧上升，900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀100h的腐蚀速率为1.029g/(m2·h)。
对比例5
本对比例提供的制备方法与实施例1不同之处仅在于：以质量百分比计，NiCrAlY的组成为：20％Cr、15％Al、0.5％Y，其余为Ni，即Cr得元素含量过小。
经测试：该涂层在1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.1824g/(m2·h)，900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀过程中有严重的内氧化现象，100h的腐蚀速率为5.013g/(m2·h)。
对比例6
本对比例提供的制备方法与实施例1不同之处仅在于：以质量百分比计，NiCrAlY的组成为：40％Cr、15％Al、0.5％Y，其余为Ni，即Cr的元素含量过大。
经测试：该涂层在1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为0.3572g/(m2·h)，900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀过程中有严重的内氧化现象，100h的腐蚀速率为3.614g/(m2·h)。
对比例7
本对比例提供的制备方法与实施例1不同之处仅在于：以质量百分比计，NiCrAlY的组成为：为35％Cr、15％Al，其余为Ni，即不含有Y元素。
经测试：该涂层在1200℃恒温氧化200h的平均氧化速率为1.0831g/(m2·h)，900℃混合熔盐75％Na2SO4+25％NaCl腐蚀过程中有较明显的内氧化现象，100h的腐蚀速率为0.9471g/(m2·h)。
综上，本发明提供的复合涂层材料及其制备方法，其通过在基材上依次沉积NiAlX层和MCrAlYZ层，靠近基材的NiAlX层可以有效的提高涂层的高温抗氧化性能，面层的MCrAlYZ层利用Cr元素可以有效的抵抗近海域环境下含S、Cl、Na等融熔盐的热腐蚀，使复合涂层既具有良好的耐高温氧化性能，又具有良好的耐熔盐腐蚀性能，可以在制备航空发动机的热端部件上得到应用。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (15)

1.一种复合涂层材料，其特征在于，包括基材、沉积在所述基材上的底层和沉积在所述底层上的面层，所述底层的元素包括Ni、Al和X，所述面层的元素组成为包括M、Cr、Al和Y；
其中，X为La、Ru、Re、Y、Hf、Zr、Ce、Pt和Dy中的至少一种，M为Ni和Co中的至少一种；
按质量百分比计，所述底层包括25~35%Al、0.2~3.0%X，余量为Ni；按质量百分比计，所述面层包括0~60%Co、0~60%Ni、25~35%Cr、8~15%Al和0.5~3.0%Y；
所述复合涂层材料的制备方法包括：在基材上依次沉积所述底层和所述面层，在具有电磁永磁复合磁场的条件下，在基材上先沉积所述底层，再进行表面清洗，然后沉积所述面层，并进行真空热处理；
所述表面清洗是采用高压电离子清洗和金属离子清洗的方式进行。
2.根据权利要求1中所述复合涂层材料，其特征在于，X为Hf、La、Y和Re中的至少一种。
3.根据权利要求2中所述复合涂层材料，其特征在于，所述底层的厚度为10~80μm，所述面层的厚度为10~80μm。
4.根据权利要求2中所述复合涂层材料，其特征在于，按质量百分比计，所述底层包括28~30%Al、1.0~2.0%X，余量为Ni。
5.根据权利要求1所述复合涂层材料，其特征在于，所述面层的元素还包括Z，Z为Ta、Si和Hf中的至少一种。
6.根据权利要求5所述复合涂层材料，其特征在于，所述面层包括28~33%Cr、10~13%Al、3.0~5.0%Si、1.0~3.0%Ta、1.0~3.0%Hf、1.0~2.0%Y。
7.根据权利要求1所述复合涂层材料，其特征在于，所述基材为耐高温合金。
8.根据权利要求7所述复合涂层材料，其特征在于，所述基材为Ni基高温合金。
9.一种权利要求1~8中任一项所述复合涂层材料的制备方法，其特征在于，在基材上依次沉积所述底层和所述面层；在具有电磁永磁复合磁场的条件下，在基材上先沉积所述底层，再进行表面清洗，然后沉积所述面层，并进行真空热处理；
所述表面清洗是采用高压电离子清洗和金属离子清洗的方式进行。
10.根据权利要求9中所述制备方法，其特征在于，所述真空热处理的处理温度为900~1100℃，处理时间为2~6h。
11.根据权利要求9所述制备方法，其特征在于，所述底层的沉积过程是在电磁电压4.8~50V、温度300~450℃、电磁频率1.0~33.3Hz和永磁参数为5000~15000Gs的条件下进行。
12.根据权利要求11中所述制备方法，其特征在于，所述底层的沉积过程中，炉内压强为0.8~2Pa，电弧靶电流为50~120A，基板偏压为-50~-250V，占空比为70~90%。
13.根据权利要求9所述制备方法，其特征在于，所述面层的沉积过程是在电磁电压4.8~50V、温度300~450℃、电磁频率1.0~33.3Hz和永磁参数为5000~15000Gs的条件下进行。
14.根据权利要求13中所述制备方法，其特征在于，所述面层的沉积过程中，炉内压强为0.8~2Pa，电弧靶电流为50~120A，基板偏压为-50~-250V，占空比为70~90%。
15.权利要求1~8中任一项所述复合涂层材料或权利要求9~14中任一项所述制备方法制备得到的复合材料在制备航空发动机的热端部件上的应用。
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