抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层及其制备方法与流程

本发明属于涂层技术领域，特别涉及抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层及其制备方法。

背景技术：

热障涂层(thermalbarriercoatings,tbc)的主要功能是为航空发动机和燃气轮机的高温热端金属构件提供隔热防护，以使合金基体在远超其承温极限的温度可以长时间稳定服役。因此，tbc最重要的评价指标就是其隔热温度和服役寿命。通常，厚度300～500μm的初始制备态tbc可隔热50～300℃。然而，在长时间高温热暴露下，tbc的隔热温度会显著降低。同时，涂层也易发生开裂剥落等。因此，如何使tbc在高温下保持隔热功能并实现长寿命服役是未来tbc发展亟待解决的难题之一。

tbc的隔热功能一方面归功于其自身较低的材料热导率；另一方面，采用喷涂方法制备的tbc内部含有大量的微米和亚微米级孔隙，同样起到了良好的隔热作用。然而，高温服役后的tbc的隔热功能会显著下降，这主要是由于烧结引发涂层内部隔热孔隙的愈合消失。另一方面，烧结亦引发涂层显著刚化，使得涂层的应变容限大幅度降低，从而极易发生开裂剥离，影响涂层的服役寿命。

从抗烧结的角度而言，在高温服役下实现孔隙的自发再生是确保涂层隔热性能不显著衰退的可行途径。从延长服役寿命的角度而言，热障涂层的开裂失效与其自身的断裂韧性和外部环境引发的开裂驱动力相关。提高自身的断裂韧性，并同时降低开裂驱动力是实现tbc长寿命服役的关键。tbc的开裂驱动力与其自身的厚度和弹性模量正相关。值得一提的是，涂层的隔热温度也和涂层的厚度正相关。因此，如何在保证隔热功能性的前提下，合理降低涂层厚度和整体弹性模量，将是降低tbc开裂驱动力的有效途径。

综上，实现tbc抗烧结的关键就是在热暴露中实现隔热孔隙的自发再生，延长tbc服役寿命的关键就是提高涂层的断裂韧性，同时在保证隔热功能的前期下，优化设计低厚度和高应变容限的涂层，以最终实现抗烧结长寿命的协同设计。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层及其制备方法，旨在实现抗烧结、长寿命的协同设计。复合层叠结构可使涂层在高温服役中通过孔隙的自发再生保持高的隔热功能；梯度结构可在保证涂层隔热功能性的前提下，基于等隔热设计实现涂层整体厚度的合理降低；柱状结构可显著降低涂层整体的弹性模量，实现高应变容限，从而减小涂层的开裂驱动力；引入增韧层可以提高热障涂层的断裂韧性；最终可达到抗烧结、长寿命的协同设计，实现高性能热障涂层的制备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层，包括自下至上依次设置在金属粘结层上的增韧层和隔热层；增韧层包括若干层第一片层单元；隔热层包括自下至上依次设置的n个亚层，n为2～20内的自然数，隔热层被纵向缝隙分割为柱状；不同亚层的厚度与其热导率的比值相等，且自第一亚层至第n亚层的热导率等差递减；每个亚层包括交替设置第一涂层和第三片层单元，亚层的底层为第一涂层，非底层的第一涂层覆盖其下方的第一涂层和第三片层单元；第一涂层包括若干层第二片层单元；第二片层单元和第三片层单元分别由第二热障涂层材料粉末和第三热障涂层材料粉末形成，第一片层单元和第二片层单元的片层致密度均大于90％；第三片层单元的片层致密度小于60％；增韧层厚度占增韧层和隔热层总厚度的10％～50％。

进一步的，纵向缝隙沿垂直于热流方向的宽度为隔热层厚度的0.1％～3％，沿热流方向的深度为隔热层厚度的10％～100％。

进一步的，沿热流方向相邻的第三片层单元之间有m层第二片层单元，m为10-100之间的自然数；所有第三片层单元的体积为所有第二片层单元和所有第三片层单元总体积的10％～50％。

进一步的，增韧层内，第一片层单元的层间的结合率不低于50％；隔热层内所有亚层内的第二片层单元的层间结合率小于或等于50％。

进一步的，第一亚层至第n亚层的热导率的递减公差为0.1w/m·k～0.5w/m·k。

进一步的，增韧层中，相邻两层第一片层单元之间具有第一层间微孔隙，同一层第一片层单元中，相邻第一片层单元之间具有第一层内微裂纹；隔热层中，相邻两层第二片层单元之间具有第二层间微孔隙，同一层第二片层单元中，相邻第二片层单元之间第二层内微裂纹。

进一步的，第三片层单元间隔设置在第一涂层上，且第三片层单元覆盖其下的第一涂层的表面积的10％～50％。

一种抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层的制备方法，包含以下步骤：

步骤1，在基体上沉积100μm～150μm厚的金属粘结层；

步骤2，在金属粘结层上沉积第一热障涂层材料，形成增韧层；

步骤3，在增韧层上自下至上依次沉积隔热层的n个亚层，并通过喷涂参数的调整，使不同亚层的厚度与其热导率的比值相等，且亚层的热导率由第一亚层向第n亚层等差递减；每个亚层的制作过程相同，均包括以下步骤：

步骤3.1、沉积第二热障涂层材料；

步骤3.2、喷涂第三热障涂层材料粉末的悬浮液，悬浮液浓度为2mol/l～5mol/l，然后重复步骤3.1～步骤3.2，直至各亚层达到设计厚度；

步骤4，采用强水流冲击的方法，在隔热层内制备纵向缝隙，在隔热层中形成柱状结构。

进一步的，步骤4包括以下步骤：

步骤4.1、在20min内将增韧层、隔热层及基体同时加热升温至900～1400℃，且在900～1400℃停留时间不超过2min；

步骤4.2，采用强水流冲击在10s内使增韧层和隔热层的温度降至200℃以下。

进一步的，步骤2中，在沉积的过程中预热基体至300℃～500℃；步骤3中，在沉积的过程中控制基体的温度不超过200℃。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明公开抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层及其制备方法，基于成熟低成本的等离子喷涂工艺，在传统的致密微米片层内部引入由疏松纳米颗粒堆形成的片层结构，致密微米片层和疏松纳米颗粒堆在高温下由于反向收缩而在其界面自发形成新型的孔隙，且该孔隙取向和热流方向垂直，从而缓解热导率的降低，使得tbc在高温服役中保持高的隔热性能，实现抗烧结的目的。

为了延长涂层的服役寿命，本发明同时从提高断裂韧性和降低开裂驱动力两方面进行设计。降低开裂驱动力是通过梯度减厚和柱状强化应变容限来实现的。通过改变喷涂参数实现隔热层热导率递减的梯度结构设计，在与传统涂层等隔热的条件下，通过涂层厚度的减小显著降低了膜基体系在服役过程中的开裂剥落驱动力。梯度结构由n个亚层构成，不同亚层的厚度和热导率之比相等，且亚层的热导率由第一亚层到第n亚层等差递减。因此，第一亚层到第n亚层的厚度也必然逐渐降低。第一亚层的热导率和传统涂层相同，厚度为传统涂层厚度的1/n，因此，传统涂层可视为由n个第一亚层构成，而本发明所设计的梯度结构由第一亚层到第n亚层构成，因此本发明所提出的梯度结构可降低涂层整体厚度。另一方面，涂层的隔热性能可用其面积热阻来表示，面积热阻即为涂层的厚度和热导率之比。由于所有亚层的面积热阻均相同，因此本发明所设计的梯度结构和传统由n个第一亚层堆叠而成的涂层的面积热阻相同。基于此，本发明提出的梯度结构可在不削弱隔热功能的前提下，降低涂层的整体厚度。通过设计柱状结构，显著降低涂层整体的弹性模量，强化涂层的应变容限，从而降低涂层的开裂驱动力。

提高断裂韧性是通过引入增韧层而实现。增韧层厚度下限10％以保证涂层整体具有一定的抗开裂能力，增韧层厚度上限为50％，以保证不削弱涂层整体的隔热性能。

通过双层和梯度柱状结构的协同设计，克服了高温热暴露引发的涂层的隔热性能急剧衰退，突破了单一结构涂层的厚度对隔热能力和服役寿命的反向制约关系，降低了涂层的开裂驱动力，增强了涂层的断裂韧性，从而确保了新型结构热障涂层的抗烧结、长寿命的协同设计。且，新型结构以低成本成熟的热喷涂工艺为基础，具有可行性强、可快速实现工程化应用的特征。

附图说明

图1为采用混合喷涂技术并结合强水流冲击制备的双层梯度柱状结构热障涂层的表面形貌示意图；

图2为图1的a-a’剖面图；

图3为热暴露后双层梯度柱状结构热障涂层的断面形貌示意图；

附图中：1、基体，2、金属粘结层，3、增韧层，4、隔热层，41-第一亚层，42-第二亚层，43-第三亚层，5、纵向缝隙，51-第一纵向缝隙，52-第二纵向缝隙，53-第三纵向缝隙，54-第四纵向缝隙，55-第五纵向缝隙，56-第六纵向缝隙，6、第一片层单元，7、第二片层单元，8、第三片层单元，91、第一层间微孔隙，92、第二层间微孔隙，101、第一层内微裂纹，102、第二层内微裂纹，11、高温服役形成的孔隙。

具体实施方式

以下是发明人给出的具体实施例，需要说明的是，这些实施例是本发明较优的例子，用于本领域的技术人员理解本发明，但本发明并不局限于这些实施例。

一种抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层，包括设置在金属粘结层2上的增韧层3和设置在增韧层3上的隔热层4；增韧层3包括若干层第一片层单元；隔热层4由n个亚层自下至上依次堆叠构成，n为2～20内的自然数，n的取值范围为，不同亚层的厚度与其热导率的比值相同，且自第一亚层41向第n亚层的热导率等差递减，公差为0.1w/m·k～0.5w/m·k，其中，第一亚层41与增韧层3相接；隔热层4的第一亚层41的热导率小于或等于隔热层4所用第二热障涂层材料本征热导率的60％。

增韧层3由第一热障涂层材料粉末沉积形成，增韧层3占双层结构热障涂层总厚度的10％～50％，其中，双层结构热障涂层由增韧层3和隔热层4构成，所用第一热障涂层材料的断裂韧性大于或等于2.5mpa·m^1/2。增韧层厚度下限10％是为了保证涂层整体具有一定的抗开裂能力，增韧层厚度上限50％是为了不削弱涂层整体的隔热性能。

隔热层4占双层结构热障涂层总厚度的50％～90％，所用第二热障涂层材料和第三热障涂层材料在1000～1600℃下热导率不超过2.5w/m·k。

双层结构热障涂层由纵向缝隙5分割形成柱状结构，纵向缝隙5沿垂直于热流方向的宽度为隔热层4厚度的0.1％～3％，沿热流方向的深度为隔热层4厚度的10％～100％，相邻的延伸方向相同的纵向缝隙5间隔距离为隔热层4厚度的1～10倍；例如图1中，第一纵向缝隙51和第二纵向缝隙52之间的间距，第一纵向缝隙51和第三纵向缝隙53之间的间距，第四纵向缝隙54和第五纵向缝隙55之间的间距以及第五纵向缝隙55和第六纵向缝隙56之间的间距均在隔热层4厚度的1～10倍范围内。纵向缝隙5将增韧层3和隔热层4分割成若干柱状结构。各柱状结构的横截面形状为不规则图形。

每个亚层交替设置第一涂层和第三片层单元8，亚层的底层为第一涂层，非底层的第一涂层覆盖其下方的第一涂层和第三片层单元8；第一涂层包括若干层第二片层单元；第三片层单元8间隔设置在第一涂层上，且其覆盖其下的第一涂层的表面积的10％～50％，下限是保证形成一定的孔隙隔热，上限是避免形成过大的孔隙影响服役寿命。每个亚层由第二片层单元7和第三片层单元8复合堆叠构成。具体的，隔热层4由第二热障涂层材料粉末和第三热障涂层材料粉末交替分层沉积形成；第一热障涂层材料粉末和第二热障涂层材料粉末分别沉积形成第片层单元6和第二片层单元7，且第一片层单元6和第二片层单元7的片层致密度均大于90％；第三热障涂层材料粉末沉积形成第三片层单元8，第三片层单元8的片层致密度小于60％。片层单元7和片层单元8致密度的差异，是为了在高温热暴露中由于烧结收缩程度差异而在界面形成新的孔隙，即高温服役形成的孔隙11。

隔热层4内，所有第三片层单元8体积为所有第二片层单元7和所有第三片层单元8总体积的10％～50％。10％的下限可确保高温服役形成一定量的新孔隙，实现抗烧结的效果；50％的上限则是为了避免过多的高温服役形成的孔隙11形成，而造成开裂剥落。

沿热流方向相邻第三片层单元8在隔热层4内纵向间隔m层第二片层单元7，m为自然数，m的取值范围为10-100。m的下限是为了使涂层在高温服役中可自发形成一定的新孔隙，达到抗烧结的目的；m的上限是为了避免新形成的孔隙相互连接形成大孔隙进而引发涂层的开裂剥落。

第一片层单元6和第二片层单元7由粉末溶滴铺展重新凝固形成，第一片层单元6和第二片层单元7垂直于热流方向的尺寸为5μm～40μm、沿热流方向为0.5μm～5μm。第三片层单元8由含有纳米颗粒的悬浮液铺展而成，沿垂直于热流方向的尺寸为10μm～300μm，沿平行于热流方向尺寸为0.5μm～15μm，纳米颗粒的粒径为5nm～200nm。

增韧层3内的第一片层单元6的层间结合率不低于50％；隔热层4内相邻的第二片层单元7的层间结合率不高于50％。增韧层的层间结合率不低于50％可保证其整体的抗开裂能力，隔热层结合率不高于50％可保证其整体的隔热能力。

增韧层3和隔热层4内均包含层间微孔隙9和层内微裂纹10，层间微孔隙9在垂直于热流方向尺寸为1μm～40μm、平行于热流方向尺寸0.01μm～0.5μm，层内微裂纹10在垂直于热流方向尺寸为0.01μm～0.8μm，平行于热流方向尺寸0.5μm～5μm。

参照图3，在服役过程中，由于第三片层单元8与第二片层单元7的收缩方向相反，且疏松第三片层单元8的收缩程度较第二片层单元7大，从而在第二片层单元7和第三片层单元8界面自发形成若干垂直于热流方向的孔隙，即高温服役形成的孔隙11，延缓性能衰退，达到整体抗烧结的目的。同时，增韧层可提高涂层的断裂韧性、梯度结构和柱状结构可降低涂层在服役过程中的开裂驱动力，达到长寿命服役的目的。进而，基于双层梯度柱状结构设计，实现抗烧结长寿命热障涂层的协同设计。

实施例1

请参阅图1和图2所示，以隔热层4有三层亚层为例，说明本发明的制备方法。

本发明提供一种抗烧结长寿命双层梯度柱状结构热障涂层的制备方法，包含以下步骤：

步骤1，在圆柱形高温合金基体1表面采用低压等离子喷涂工艺制备150μm厚的金属粘结层2，金属粘结层2的材料选用球形nicocraltay粉末，粒径为10μm～40μm。

步骤2、在金属粘结层2上采用粒径为5μm～25μm的8ysz熔炼破碎粉末，通过大气等离子喷涂方法制备出厚度为150μm的增韧层3。在喷涂的过程中，为了使第一片层单元6的层间结合率不低于50％，采用加热台将基体1预热至400℃再进行喷涂；第一片层单元6沿垂直于热流方向的尺寸为5μm～40μm，沿热流方向的尺寸为0.5～5μm，在相邻两层第一片层单元6之间有第一层间微孔隙91，同一层第一片层单元中，相邻的第一片层单元6之间具有第一层内微裂纹101，第一层间微孔隙91在垂直于热流方向尺寸为1μm～40μm，平行于热流方向尺寸0.01～0.5μm，第一层内微裂纹101在垂直于热流方向尺寸为0.01μm～0.8μm，平行于热流方向尺寸0.5～5μm。喷涂功率为42kw，主气氩气为50l/min，辅气氢气为7l/min，喷涂距离80mm，走枪速率500mm/s。

步骤3，采用混合喷涂的方法在增韧层3上制备隔热层4的第一亚层41，具体包括以下步骤：

步骤3.1、采用粒径为20μm～50μm的氧化钇稳定氧化锆熔炼破碎粉末，通过大气等离子技术喷涂制备出φ25.4mm×20μm第一涂层，第一涂层由15～25层第二片层单元7堆叠而成，第二片层单元7是由第二热障涂层材料粉末熔化后撞击至增韧层3上，并经铺展凝固而形成；第二片层单元7沿垂直于热流方向的尺寸为5μm～40μm，沿平行于热流方向尺寸为0.5μm～5μm；相邻两层第二片层单元7之间还包含第二层间微孔隙92，同一层第二片层单元7之间具有第二层内微裂纹102，第二层间微孔隙92在垂直于热流方向尺寸为1μm～40μm，平行于热流方向尺寸0.01μm～0.5μm；第二层内微裂纹102在垂直于热流方向尺寸为0.01μm～0.8μm，平行于热流方向尺寸0.5μm～5μm。喷涂功率为39kw，主气氩气为50l/min，辅气氢气为7l/min，喷涂距离60mm，走枪速率800mm/s；

步骤3.2、采用悬浮液液料喷涂技术喷涂浓度为5mol/l的纳米ysz分散液，在已沉积的第一涂层上喷涂形成若干个垂直于热流方向尺寸为10μm～300μm，平行于热流方向尺寸为0.5μm～15μm的第三片层单元8，喷涂功率为39kw，主气氩气为60l/min，辅气氢气为4l/min，喷涂距离200mm，走枪速率1500mm/s，液流速率为20ml/min；

步骤3.3、在步骤3.1形成的第一涂层和步骤3.2形成的第三片层单元8上采用大气等离子技术再覆盖一层第一涂层，第一涂层包括15～25层第二片层单元7；第二片层单元7由第二热障涂层材料粉末熔化后撞击至步骤3.1形成的第一涂层和步骤3.2形成的第三片层单元8上，并经铺展凝固而形成；

步骤3.4、依次重复步骤3.2～步骤3.3，直至第一亚层41厚度达到140μm，热导率为1.4w/m·k。

步骤4，增加等离子喷涂沉积第二片层单元7的喷涂距离，在第一亚层41上制备陶瓷层的第二亚层42，具体包括以下步骤：

步骤4.1、采用粒径为20μm～50μm的8ysz熔炼破碎粉末，通过大气等离子技术喷涂制备出φ25.4mm×20μm的第一涂层，第一涂层由15～25层第二片层单元7堆叠而成，第二片层单元7是由第二热障涂层材料粉末熔化后撞击至第一亚层41上，并经铺展凝固而形成；第二片层单元7沿垂直于热流方向的尺寸为5μm～40μm，沿平行于热流方向尺寸为0.5μm～5μm；相邻两层第二次片层单元7之间还包含第二层间微孔隙92，同一层中，相邻的第二次片层单元7之间具有第二层内微裂纹102，第二层间微孔隙92在垂直于热流方向尺寸为1μm～40μm，平行于热流方向尺寸0.01μm～0.5μm；第二层内微裂纹102在垂直于热流方向尺寸为0.01μm～0.8μm，平行于热流方向尺寸0.5μm～5μm；喷涂功率为39kw，主气氩气为50l/min，辅气氢气为7l/min，喷涂距离70mm，走枪速率800mm/s；

步骤4.2、采用悬浮液液料喷涂技术喷涂浓度为5mol/l纳米ysz分散液，在已沉积的第一涂层上喷涂形成若干第三片层单元8，第三片层单元8垂直于热流方向尺寸为10～300μm，平行于热流方向尺寸为0.5～15μm，喷涂功率为39kw，主气氩气为60l/min，辅气氢气为4l/min，喷涂距离200mm，走枪速率1500mm/s，液流速率为20ml/min；

步骤4.3、在步骤4.1形成的第一涂层和步骤4.2形成的第三片层单元8上采用大气等离子技术再覆盖一层第一涂层，第一涂层包括15～25层第二片层单元7；第二片层单元7由第二热障涂层材料粉末熔化后撞击至步骤4.1形成的第一涂层和步骤4.2形成的第三片层单元8上，并经铺展凝固而形成；

步骤4.4、依次重复步骤4.2～步骤4.3，直至第二亚层42总厚度达到130μm，热导率为1.3w/m·k。

步骤5，进一步增加等离子喷涂沉积第二片层单元7的喷涂距离，在亚层42上制备陶瓷层的第三亚层43，包括以下步骤：

步骤5.1、采用粒径为20μm～50μm的8ysz熔炼破碎粉末，通过大气等离子技术在第二亚层42上喷涂制备出φ25.4mm×20μm的第一涂层，第一涂层由15～25层第二片层单元7堆叠而成，第二片层单元7是由第二热障涂层材料粉末熔化后撞击至第二亚层42上，并经铺展凝固而形成；第二片层单元7沿垂直于热流方向的尺寸为5μm～40μm，沿平行于热流方向尺寸为0.5μm～5μm；相邻两层第二片层单元之间还包含第二层间微孔隙92，同一层第二片层单元中，相邻的第二片层单元7之间具有第二层内微裂纹102，第二层间微孔隙92在垂直于热流方向尺寸为1μm～40μm，平行于热流方向尺寸0.01μm～0.5μm，层内微裂纹10在垂直于热流方向尺寸为0.01μm～0.8μm，平行于热流方向尺寸0.5μm～5μm。喷涂功率为39kw，主气氩气为50l/min，辅气氢气为7l/min，喷涂距离80mm，走枪速率800mm/s；

步骤5.2、采用悬浮液液料喷涂技术喷涂浓度为5mol/l的纳米ysz分散液，在已沉积的第一涂层上喷涂形成若干第三片层单元8，第三片层单元8垂直于热流方向尺寸为10μm～300μm，平行于热流方向尺寸为0.5μm～15μm,喷涂功率为39kw，主气氩气为60l/min，辅气氢气为4l/min，喷涂距离200mm，走枪速率1500mm/s，液流速率为20ml/min；

步骤5.3、在步骤5.1形成的第一涂层和步骤5.2形成的第三片层单元8上采用大气等离子技术再覆盖一层第一涂层，第一涂层包括15～25层第二片层单元7；第二片层单元7由第二热障涂层材料粉末熔化后撞击至步骤5.1形成的第一涂层和步骤5.2形成的第三片层单元8上，并经铺展凝固而形成；

步骤5.4、依次重复步骤5.2～步骤5.3，直至第三亚层43总厚度达到120μm，热导率为1.2w/m·k。

步骤6，采用强水流冲击的方法在隔热层4内制备纵向缝隙5，包括以下步骤：

步骤6.1、采用火焰对制备完毕的隔热层4进行加热，5min内使双层结构热障涂层和基体1同时升温至900℃；

步骤6.2、采用液流速度为5m/s，液流直径为0.2mm的强水流冲击隔热层4，使隔热层4温度在10s内降至200℃以下。隔热层4在冷却收缩过程中，受到基体1的束缚而在隔热层4内部产生横向拉伸应力，从而形成纵向缝隙5。

基于以上工艺，制备出一种双层梯度柱状结构热障涂层，如图1和图2所示。该热障涂层包含增韧层3和隔热层4，且隔热层4呈梯度柱状结构，不同亚层的厚度与其热导率的比值相等，且亚层的热导率由亚层33向亚层31等差递减，公差为0.1w/m·k。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤1中，采用的热喷涂方法为真空等离子喷涂或超音速火焰喷涂或冷喷涂。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤1中，金属粘结层2的厚度为100μm；步骤2中，沉积的过程中，先将基体1预热至300℃；步骤3～步骤5中，在沉积的过程中控制基体1温度为不超过180℃。

实施例4

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤1中，金属粘结层2的厚度为125μm；步骤2中，沉积的过程中，将基体预热至500℃；步骤3～步骤5中，在沉积的过程中控制基体1的温度为不超过160℃。

实施例5

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤4中，等离子喷涂沉积第二片层单元7的喷涂距离为90mm，第二亚层42的总厚度为110μm，热导率为1.1w/m·k；步骤5中，等离子喷涂沉积第二片层单元7的喷涂距离为120mm，第三亚层43的总厚度为80μm，热导率为0.8w/m·k，即亚层的热导率递减公差为0.3w/m·k。

实施例6

本实施例与实施例1的不同之处在于，只包含亚层41和亚层42两个亚层，且步骤4中，等离子喷涂沉积第二片层单元7的喷涂距离为110mm，第二亚层42的总厚度为90μm，热导率为0.9w/m·k，即亚层的热导率递减公差为0.5w/m·k。

实施例7

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤3～步骤5中，所用纳米ysz悬浮液浓度为2mol/l。

实施例8

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤3～步骤5中，所用纳米ysz悬浮液浓度为3.5mol/l。

实施例9

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤6中，10min内使隔热层4和基体同时升至1150℃，且在900～1150℃停留时间不超过2min。

实施例10

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤6中，15min内使隔热层4和基体1同时升至1400℃且在900～1400℃停留时间不超过2min。

实施例11

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤6中，所选强水流速度为300m/s，水流直径为5.1mm。

实施例12

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤6中，所选强水流速度为500m/s，水流直径为10mm。