CN113860920B

CN113860920B - 一种耐cmas腐蚀性能优的环境障涂层及其制备方法

Info

Publication number: CN113860920B
Application number: CN202111070282.9A
Authority: CN
Inventors: 王京阳; 孙鲁超; 彭银; 张洁; 王浩宇; 罗志新; 杜铁锋
Original assignee: Institute of Metal Research of CAS
Current assignee: Institute of Metal Research of CAS
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2023-02-17
Anticipated expiration: 2041-09-13
Also published as: CN113860920A

Abstract

本发明涉及极端环境用陶瓷涂层领域，具体为一种耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层及其制备方法。该涂层包含六稀土主元双硅酸盐面层和Si过渡层的复合涂层，以优选粒度分布的硅粉以及六稀土主元双硅酸盐球形粉体为原料，利用大气等离子喷涂技术在SiC_f/SiC陶瓷基复合材料或烧结SiC基体上依次沉积Si过渡层和六稀土主元双硅酸盐面层，制备态涂层经高温热处理后，最终得到成分精准可控、结晶度高、致密度高、结合强度好和耐腐蚀性能优的环境障涂层。该涂层具有优异的高温稳定性，并能有效阻止高温条件下氧、水蒸气和CMAS对SiC_f/SiC等基体材料的侵蚀，在硅基陶瓷及复合材料用环境障涂层领域具有重要的应用价值。

Description

一种耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及极端环境用陶瓷涂层领域，具体为一种耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层及其制备方法。

背景技术

随着航空技术的不断发展，对航空发动机的效率与推力提出了更加苛刻的要求，高推重比、高流量比、低污染物排放是重点发展目标。实现高推重比带来的直接影响就是航空发动机的涡轮前进气温度不断提高。SiC_f/SiC陶瓷基复合材料具有低密度、高温强度好、韧性强和抗蠕变性能好等优点，是新一代航空发动机热端部件的优选材料(Padture.N.P,et al.Nat.Mater.(自然材料).8(2016)804.)。

SiC_f/SiC复合材料在服役过程中，高温水蒸气会与表面氧化硅膜反应生成挥发性氢氧化硅，致使部件表面疏松多孔，且氧气会通过孔洞与SiC_f/SiC复合材料接触、反应，造成复合材料的损伤失效。此外，来自大气、火山、沙漠的杂质会形成低熔点的玻璃相沉积物CMAS(CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂)，沉积在发动机结构部件表面，并与其在高温下反应造成部件的侵蚀损坏甚至快速失效。为防止SiC_f/SiC陶瓷基复合材料部件在上述极端燃气环境腐蚀介质作用下快速失效，必须在其表面涂覆环境屏障涂层(Environmental Barrier Coating，简称EBC)，阻止水蒸气、CMAS及其它腐蚀介质的高温侵蚀，从而保证热结构部件能够可靠地在极端燃气环境中长时工作(Richards.B.T J.Euro.Ceram.Soc.(欧洲陶瓷学会会刊).34(2014)3069–3083.)。

稀土硅酸盐具有优异的高温稳定性、抗氧化性和耐水蒸气及抗CMAS腐蚀能力，以及一定的塑性变形能力，其中稀土双硅酸盐由于它们具有与碳化硅基复合材料适配的热膨胀系数和低热导率，是碳化硅基复合材料部件的优选环境障涂层或热障/环境障一体化涂层材料。(田志林，几种稀土硅酸盐陶瓷的预测、制备和性能研究，中国科学院大学博士学位论文，2016)。单一稀土主元双硅酸盐作为环境障涂层或热障/环境障一体化涂层应用时，在抵抗苛刻服役环境侵伤时通常存在高温相变、耐水蒸气腐蚀或耐CMAS腐蚀能力不足等性能短板，需要通过合理的稀土元素组合设计，获得新型多稀土主元双硅酸盐，基于多稀土主元的协同效应及性能优化新原理，实现涂层综合性能的显著提升。

在热喷涂技术中(包括大气等离子喷涂(APS)、超音速火焰喷涂(HVOF)、低压等离子喷涂(LPPS)、物理气相沉积(PVD))，APS因其具有沉积效率高、适应性强、成本低、利于大批量生产等优势而被广泛应用于热障和环境障涂层的制备。利用这种技术制备的涂层具有典型层状结构，并通过对喷涂工艺的控制，可以得到较致密的涂层，这对环境障涂层抵抗腐蚀介质(如：水蒸气和CMAS)的侵蚀起到重要作用(Pierre L.Fauchais et al.ThermalSpray Fundamentals[M].Springer US.2014)。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，此涂层包括Si过渡层以及六稀土主元双硅酸盐面层，这种涂层具有成分精准可控、结晶度高、致密度高、结合力高、高温稳定性优和耐腐蚀性能强等优点，能有效阻止高温条件下氧、水蒸气和CMAS对SiC_f/SiC等基体材料的侵蚀。

本发明目的之二在于提供一种耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的大气等离子喷涂制备方法，该技术具有沉积效率高、适应性强、成本较低的优势，通过对相关工艺参数的调整，可以获得厚度分布均匀、耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，在航空发动机热端部件的防护领域有着良好的应用前景。

本发明的技术方案如下：

一种耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，涂层结构为依次在SiC_f/SiC陶瓷基复合材料或烧结SiC基体上沉积Si过渡层和六稀土主元双硅酸盐面层；六稀土主元双硅酸盐面层材料的化学式为(RE¹ _1/n…REⁿ _1/n)₂Si₂O₇，其中：n＝6，RE:Si:O的摩尔比为2:2:7，REⁿ分别为稀土元素Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的一种。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，采用大气等离子喷涂技术进行沉积，包括如下步骤：

(1)涂层制备过程是以Ar/H₂或Ar/He为等离子气体；

(2)以Si粉为原料，利用大气等离子喷涂技术在SiC_f/SiC陶瓷基复合材料或烧结SiC基体上沉积Si过渡层；

(3)以六稀土主元双硅酸盐球形粉体为原料，利用大气等离子喷涂技术在所述Si过渡层上沉积六稀土主元双硅酸盐面层；

(4)将制备态涂层在空气或者氩气气氛中高温热处理，得到成分精准可控、结晶度高、致密度高和结合强度好的环境障涂层。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，步骤(1)中，氩气的流量为20～52L/min，氢气或氦气的流量为2～20L/min；优选的，氩气的流量为40～52L/min，氢气或氦气的流量为12～20L/min。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，步骤(2)中，大气等离子喷涂的工艺参数如下：电流范围为260～650A，喷涂距离为50～120mm；优选的，电流范围为400～650A，喷涂距离为80～100mm。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，步骤(2)中，Si粉的粒径范围为30～100μm，送粉速率为10～60g/min，Si过渡层厚度为10～150μm；优选的，Si粉的粒径范围为30～70μm，送粉速率为40～50g/min，Si过渡层厚度为20～80μm。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，步骤(3)中，大气等离子喷涂的工艺参数如下：电流范围为300～700A，喷涂距离为60～120mm；优选的，电流范围为350～650A，喷涂距离为80～100mm。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，步骤(3)中，六稀土主元双硅酸盐球形粉体粒径范围为10～120μm，送粉速率为5～60g/min，六稀土主元双硅酸盐面层厚度为90～250μm；优选的，六稀土主元双硅酸盐球形粉体粒径范围为30～100μm，送粉速率为15～30g/min，六稀土主元双硅酸盐面层厚度为100～200μm。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，步骤(4)中，高温热处理是在空气或者氩气气氛中进行的，高温热处理的工艺参数如下：按2～10℃/min的升温速度加热到目标温度1000～1400℃，保温时间为1～50h，随后冷却至室温；优选的，升温速度为4～6℃/min，目标温度为1100～1300℃，保温时间为5～20h。

所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，步骤(4)中，环境障涂层的技术指标如下：结晶度≥80％，致密度≥95％，结合强度>10MPa。

本发明的设计思想是：

本发明采用的涂层结构为Si粘结层+多稀土主元双硅酸盐的双层结构，这种结构的环境障涂层不仅能防止氧、水蒸气、CMAS等腐蚀介质侵蚀陶瓷基复合材料基体，并且由于涂层间的热膨胀系数高匹配度，涂层间有较高的结合强度，服役过程中也不易因应力过大而产生裂纹，极大程度上提高了涂层寿命。基于单稀土主元双硅酸盐在作为环境障涂层时，面对航空发动机严苛的服役环境，表现出来的高温相变、抗水蒸气或CMAS腐蚀性能不足等局限，本发明利用多稀土主元的协同效应及性能优化新原理，选择了多稀土主元双硅酸盐球形粉体作为原料。在稀土元素选择上尽量选择能使材料综合性能显著提高的元素，比如：抗CMAS腐蚀性更强的Yb和Lu等元素，抗水蒸气腐蚀更强的Ho和Gd等元素。涂层喷涂技术选择了沉积效率高、成本较低、适应性强的大气等离子喷涂，有利于大批量生产。为了满足大气等离子喷涂的粉末粒度控制、流动性和松装密度要求，则是筛分出特定粒度分布的团聚球形粉末，这种粉末球形度高、流动性好、松装密度高、具有优异的高温稳定性及化学稳定性，在喷涂过程中更易熔融沉积，保证环境障涂层的致密性。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明采用Si过渡层和六稀土主元双硅酸盐的涂层结构，Si过渡层与SiC_f/SiC陶瓷基复合材料或烧结SiC以及六稀土主元双硅酸盐面层都有优异的化学相容性和热物理性能匹配度，能有效提高涂层间结合力，同时阻止氧和水蒸气侵蚀基体。因此本发明所制备的涂层热循环性能好、高温稳定性能好、抗高温水氧、抗水蒸气和CMAS腐蚀性能优的特点。

2、本发明中采用的原料包括了六稀土主元双硅酸盐球形粉体，这种六稀土主元双硅酸盐的高温稳定性和隔热性能明显优于相应的单一稀土主元双硅酸盐RE₂Si₂O₇(RE＝Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu)，在保持了与碳化硅复合材料基体热膨胀系数匹配的同时，涂层还具有更优的高温化学稳定性和更低的热导率。

3、本发明中采用的原料包括了六稀土主元双硅酸盐球形粉体，传统的纳米粉末或微米粉末流动性差极易堵塞喷枪，不适于直接用于大气等离子喷涂。在不改变粉末微观结构的情况下，将纳米粉体或微米粉体经过团聚化处理成为球形粉体，这种粉体球形度高、流动性好、松装密度高、具有优异的高温稳定性及化学稳定性，利于在喷涂过程中送料，很好的解决了流动性差导致的难以喷涂问题。

4、本发明采用大气等离子设备进行涂层沉积，得到耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，这种技术具有沉积效率高、适应性强、成本较低的优势。将原料粉末装入喷涂设备中后，在Ar/H₂或Ar/He等离子气氛下，粉末经历熔融、沉积、冷却等过程，最终在基体上得到厚度均匀的涂层。沉积过程中涂层的稀土元素成分比例保持良好，未出现稀土成分损失或不均匀情况。各涂层之间热物理性能匹配较好，可有效缓解涂层热循环应力，大幅延长涂层寿命，在陶瓷基复合材料用环境障涂层领域具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本发明方法所使用的(a)大气等离子喷涂技术原理示意图以及本发明所采用的(b)涂层结构示意图。(a)图中，1阴极，2阳极，3喷嘴，4原料粉体及载体气体通道，5电源，6冷却水通道，7等离子气体通道，8涂层，9复合材料基体；(b)图中，RE silicates代表六稀土主元双硅酸盐面层，Si代表Si过渡层，CMC代表陶瓷基复合材料基体。

图2为本发明实施例1制备得到的环境障涂层的(a)实物图及(b)X射线衍射图，喷涂电流分别为350A、450A、550A、650A。(b)图中，横坐标2θ代表衍射角(degrees)，纵坐标Intensity代表相对强度(arb.units)。

图3为本发明实施例2制备得到的环境障涂层的(a)表面形貌、(b)截面形貌以及(c)涂层中各元素分布图。

图4为本发明实施例3制备得到的环境障涂层与CMAS反应后的(a)表面形貌及(b)截面形貌。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但不限于此。

如图1(a)所示，本发明方法所使用的大气等离子喷涂设备，主要包括：阴极1、阳极2、喷嘴3、原料粉体及载体气体通道4、电源5、冷却水通道6、等离子气体通道7等，具体结构和工作过程如下：

阳极2和阴极1按前后顺序置于设备的水平内腔前部，阳极2和阴极1分别连接电源5的正极和负极，阳极2为中空结构，其内设置喷嘴3，喷嘴3的侧面与原料粉体及载体气体通道4相连通，载体气体与粉体通过原料粉体及载体气体通道4进入喷嘴3内，喷嘴3的出口与复合材料基体9的一侧竖向表面相对应，设备的水平内腔后部设有与喷嘴3相连通的等离子气体通道7，设备的水平内腔侧壁设有冷却水通道6。

接通电源5后在阴极1和阳极2之间会形成等离子弧，将等离子气体Ar、H₂的混合气体注入阴极1和阳极2之间时，气体被电离成为等离子体，在阴极1和阳极2两极之间形成直流电流，并由喷嘴3喷出等离子火焰。在由载体气体(Air)将原料粉体送到等离子射流中时，原料粉体被迅速加热软化，并高速撞击复合材料基体9表面，经变形、堆叠后形成具有特定厚度的涂层8。

以下实施例中所提到的试剂没有限定特殊的生产厂家，选择本领域内熟知的市售商品即可；实验案例中提到的设备，没有限定特殊型号，选择本领域内熟知的设备即可。

以下实施例中的性能测试信息如下：

(1)形貌观察：

采用蔡司Supra 35场发射扫描电子显微镜观察所述团聚体粉体的形貌；

(2)X射线衍射分析：

采用X射线衍射仪(Rigaku D/max-2400,Tokyo,Japan)进行物相分析；

在具体实施过程中，本发明以优选粒度分布的硅粉以及六稀土主元双硅酸盐球形粉体为原料，利用大气等离子喷涂技术在SiC_f/SiC陶瓷基复合材料或烧结SiC基体上依次沉积Si过渡层和六稀土主元双硅酸盐面层，制备态涂层经高温热处理后，最终得到成分精准可控、结晶度高、致密度高、结合强度好和耐腐蚀性能优的环境障涂层。如图1(b)所示，该涂层包含六稀土主元双硅酸盐面层和Si过渡层的复合涂层。

下面，通过实施例对本发明进一步详细阐述。

实施例1

本实施例中，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的制备方法，具体步骤如下：

(1)以Si粉为原料，利用大气等离子喷涂技术在烧结SiC基体上沉积一层Si过渡层；

其中Si过渡层沉积使用参数如下：Si过渡层厚度为25μm，喷涂电流为400A，喷涂距离为90mm，以氩气和氢气为等离子气体，氩气的送气速度(流量)为42L/min，氢气送气速度为8L/min。Si粉末粒径为30～70μm，送粉速率为30g/min。

(2)以(Y_1/6Tb_1/6Ho_1/6Tm_1/6Yb_1/6Lu_1/6)₂Si₂O₇球形粉体为原料，RE:Si:O的摩尔比为2:2:7，利用大气等离子喷涂技术在Si过渡层上沉积一层六稀土主元双硅酸盐面层；

其中六稀土主元双硅酸盐面层的沉积参数如下：六稀土主元双硅酸盐面层厚度为125μm，喷涂电流分别为350A、450A、550A、650A，喷涂距离为90mm，以氩气和氢气为等离子气体，氩气的送气速度为40L/min，氢气的送气速度为12L/min。六稀土主元双硅酸盐球形粉体粒径为30～80μm，送粉速率为18g/min。

(3)对沉积后的涂层进行热处理，在氩气气氛中，按2℃/min的升温速度到1200℃的条件下，进行保温20h的热处理，随后以10℃/min冷却至700℃，再随炉冷却至室温。

对制备得到的涂层进行检测，结果如下：

如图2(a)所示，制备态涂层表面较平整，说明从宏观层面分析，粉末在沉积过程中的熔融效果较好，并且涂层表面也未见明显裂纹，说明涂层沉积过程未出现较大应力。

如图2(b)所示，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的X射线衍射图谱，说明在进行热处理后，涂层晶化程度高。

本实施例中，环境障涂层的技术指标如下：结晶度80％，致密度95％，结合强度20MPa。

实施例2

(1)以Si粉为原料，利用大气等离子喷涂技术在SiC基体上沉积一层Si过渡层；

其中Si过渡层沉积使用参数如下：Si过渡层厚度为98μm，喷涂电流为400A，喷涂距离为90mm，以氩气和氢气为等离子气体，氩气的送气速度为42L/min，氢气送气速度为8L/min。Si粉末粒径为30～70μm，送粉速率为30g/min。

(2)以(Gd_1/6Tb_1/6Dy_1/6Tm_1/6Yb_1/6Lu_1/6)₂Si₂O₇球形粉体为原料，RE:Si:O的摩尔比为2:2:7，利用大气等离子喷涂技术在Si过渡层上沉积一层六稀土主元双硅酸盐面层；

其中六稀土主元双硅酸盐面层的沉积参数如下：六稀土主元双硅酸盐面层厚度为106μm，喷涂电流为650A，喷涂距离为90mm，以氩气和氢气为等离子气体，氩气的送气速度为40L/min，氢气的送气速度为12L/min。六稀土主元双硅酸盐球形粉体粒径为10～80μm，送粉速率为25g/min。

(3)对沉积后的涂层进行热处理，在氩气气氛中，按5℃/min的升温速度到1300℃的条件下，进行保温5h的热处理，随后以10℃/min冷却至700℃，再随炉冷却至室温。

对制备得到的涂层进行检测，结果如下：

如图3(a)所示，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层表面形貌图，所制备的环境障涂层表面较为平整，大多数(Gd_1/6Tb_1/6Dy_1/6Tm_1/6Yb_1/6Lu_1/6)₂Si₂O₇颗粒完全熔化并铺展开，呈现出平整的形貌特征。

如图3(b)所示，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层截面形貌图，涂层内部存在一些微孔，有利于降低涂层的热导率，实现涂层在高温环境下的热障功能，同时涂层存在垂直裂纹，有利于缓解热循环应力，提高热循环寿命。

如图3(c)所示，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层内部元素分布图，可以看出各稀土元素在六稀土主元双硅酸盐面层均匀分布，硅元素则在SiC基体、Si过渡层、六稀土主元双硅酸盐面层各层内均匀分布。

本实施例中，环境障涂层的技术指标如下：结晶度82％，致密度96.4％，结合强度24MPa。

实施例3

本实施例中，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层的抗腐蚀性能，具体步骤如下：

(1)按照实施例2所述步骤制备好环境障涂层样品；

(2)将涂层样品切成8cm×8cm的小方块，按33CaO-9Mg-13AlO_1.5-45SiO₂的摩尔比例制备好CMAS粉末样品，将CMAS粉末分散在无水乙醇中，按照30mg/cm²的比例涂覆在环境障涂层表面，在1300℃下腐蚀1h。

对腐蚀后的样品进行检测，其结果如下：

如图4(a)所示，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层腐蚀后表面形貌图，可以看到一些呈长条状的腐蚀产物，以及剩余的CMAS熔体。

如图4(b)所示，耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层腐蚀后截面形貌图，可以看到涂层有效阻止了腐蚀介质向基体渗透，各涂层之间粘结性也保持良好。

实施例结果表明，本发明通过大气等离子喷涂技术，可以制备出熔融效果良好、表面平整、厚度分布均匀的环境障涂层，涂层在热障、阻氧、抗腐蚀性方面具有优异的性能，在航空发动机热端部件防护领域有重要应用价值。

本发明虽然已以部分实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的主旨和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，其特征在于，涂层结构为依次在SiC_f/SiC陶瓷基复合材料或烧结SiC基体上沉积Si过渡层和六稀土主元双硅酸盐面层；六稀土主元双硅酸盐面层材料的化学式为(Gd_1/6Tb_1/6Dy_1/6Tm_1/6Yb_1/6Lu_1/6)₂Si₂O₇，RE:Si:O的摩尔比为2:2:7；

（1）涂层制备过程是以Ar/H₂或Ar/He为等离子气体；氩气的流量为20～52 L/min，氢气或氦气的流量为2～20 L/min；

（2）以Si粉为原料，利用大气等离子喷涂技术在SiC_f/SiC陶瓷基复合材料或烧结SiC基体上沉积Si过渡层；大气等离子喷涂的工艺参数如下：电流范围为260～650 A，喷涂距离为50～120 mm；Si粉的粒径范围为30～100μm，送粉速率为10～60 g/min，Si过渡层厚度为10～150μm；

（3）以六稀土主元双硅酸盐球形粉体为原料，利用大气等离子喷涂技术在所述Si过渡层上沉积六稀土主元双硅酸盐面层；大气等离子喷涂的工艺参数如下：电流范围为300～700 A，喷涂距离为60～120 mm；六稀土主元双硅酸盐球形粉体粒径范围为10～120 μm，送粉速率为5～60 g/min，六稀土主元双硅酸盐面层厚度为90～250 μm；

（4）将制备态涂层在空气或者氩气气氛中高温热处理，得到成分精准可控、结晶度高、致密度高和结合强度好的环境障涂层；高温热处理是在空气或者氩气气氛中进行的，高温热处理的工艺参数如下：按2～10℃/min的升温速度加热到目标温度1000～1400℃，保温时间为1～50 h，随后冷却至室温；环境障涂层的技术指标如下：结晶度≥80%，致密度≥95%，结合强度>10 MPa。

2.根据权利要求1所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，其特征在于，步骤（1）中，氩气的流量为40～52 L/min，氢气或氦气的流量为12～20 L/min。

3.根据权利要求1所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，其特征在于，步骤（2）中，大气等离子喷涂的工艺参数如下：电流范围为400～650 A，喷涂距离为80～100 mm。

4.根据权利要求1所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，其特征在于，步骤（2）中，Si粉的粒径范围为30～70μm，送粉速率为40～50 g/min，Si过渡层厚度为20～80μm。

5.根据权利要求1所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，其特征在于，步骤（3）中，大气等离子喷涂的工艺参数如下：电流范围为350～650 A，喷涂距离为80～100 mm。

6.根据权利要求1所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，其特征在于，步骤（3）中，六稀土主元双硅酸盐球形粉体粒径范围为30～100 μm，送粉速率为15～30 g/min，六稀土主元双硅酸盐面层厚度为100～200 μm。

7.根据权利要求1所述的耐CMAS腐蚀性能优的环境障涂层，其特征在于，步骤（4）中，高温热处理是在空气或者氩气气氛中进行的，高温热处理的工艺参数如下：升温速度为4～6℃/min，目标温度为1100～1300℃，保温时间为5～20 h。