土硅酸盐的气密层。所述基于稀土 硅酸盐的气密层包括包含稀土硅酸盐的热喷雾涂层，所述稀土硅酸盐具有气密微观结构且 密度为其理论密度的85%或更多。如本文提供的，在多个其它实施方案中，所述基于稀土硅 酸盐的气密层包括包含稀土硅酸盐的热喷雾涂层，所述稀土硅酸盐具有气密微观结构且密 度为其理论密度的90%或更多、其理论密度的95%或更多或其理论密度的97%或更多。
[0068] 本文公开的基于稀土硅酸盐的气密层的多个实施方案还涉及环境阻挡涂层。因 此，例如，环境阻挡涂层的基于稀土硅酸盐的气密层的气密微观结构包含封闭的多孔结构， 其中所述封闭的多孔结构包含小于约15%体积的多孔结构。如本文提供的，在多个其它实 施方案中，所述封闭的多孔结构包含小于约10%、小于约5%或小于约3%体积的多孔结构。
[0069] 如本文提供的，在某些实施方案中，所述环境阻挡涂层的粘合涂层包含的厚度为 约1微米-约200微米，并且所述至少一个基于稀土硅酸盐的气密层包含的厚度为约5微 米-约1，200微米。在多个实施方案中，所述粘合涂层的厚度可为约1-150微米、约1-100 微米、约1-75微米、约1-50微米、约1-25微米、约1-10微米等。在多个其它实施方案中， 所述至少一个基于稀土娃酸盐的气密层的厚度为约10-1，〇〇〇微米、10-800微米、10-500微 米、10-400微米、10-300微米、10-200微米、10-100微米、10-50微米等。
[0070] 在环境阻挡涂层的一个实施方案中，所述至少一个基于稀土硅酸盐的气密层包括 包含第一稀土硅酸盐的第一层和包含第二稀土硅酸盐的第二层，其中第一层沉积在粘合涂 层和第二层之间。在一个实施方案中，所述第一稀土硅酸盐为（YbxlY1J2Si2O7 (其中0 < X彡1)，所述第二稀土硅酸盐为（Yby-Yly)2SiO5 (其中0彡y彡1)。在一个具体的实施 方案中，所述第一稀土硅酸盐为（Yba6Ya4)2Si2O7，所述第二稀土硅酸盐为Y2SiO5。在某些实 施方案中，非气密层沉积在粘合涂层和第一层之间。用于在粘合涂层和第一层之间沉积的 合适的非气密层的一个实例可包括但不限于包含稀土硅酸盐的非气密层，该稀土硅酸盐可 为但不限于（YbxJlx)2Si2O7 (其中0彡X彡1)。
[0071] 如上文描述的，图1为具有非气密的基于稀土硅酸盐的层的现有技术EBC的示意 性横断面视图。如图1所示，EBC200包括粘合涂层210 (例如，硅）、（Yb,Y) 2Si207层220、 BSAS层 230、（Yb,Y)2Si207层 240 和（Yb,Y) 2Si05层 250。BSAS层 230 提供玻璃质气密层。 然而，因为BSAS层230不允许与硅粘合涂层210接触，在硅粘合涂层210和BSAS层230之 间必须插入（Yb,Y)2Si207层220。因此，示于图1的EBC需要另外的层，而本公开的EBC不需 要该层。通过对比的方式，如图2所示，本公开的EBC300包括粘合涂层310 (例如，硅）， 其具有在粘合涂层310上成层的气密（Yb,Y)2Si207层340和（Yb,Y) #105层350。在图2的 EBC300的多个实施方案中，（Yb,Y)2SiOJl350可为气密或非气密的。
[0072] 根据另一方面，本公开提供一种具有环境阻挡涂层的制品，其中所述制品包含：包 含陶瓷基质复合材料的基材；和在所述基材的表面上沉积的环境阻挡涂层。所述制品的 环境阻挡涂层包含：包含硅的粘合涂层；和至少一个通过热喷雾在粘合涂层上沉积的基于 稀土硅酸盐的气密层，其中所述基于稀土硅酸盐的气密层包括包含稀土硅酸盐的热喷雾涂 层，所述稀土硅酸盐具有气密微观结构且密度为其理论密度的85%或更多。如本文提供的， 在多个其它实施方案中，所述基于稀土硅酸盐的气密层包括包含稀土硅酸盐的热喷雾涂 层，所述稀土硅酸盐具有气密微观结构且密度为其理论密度的90%或更多、其理论密度的 95%或更多或其理论密度的97%或更多。在某些实施方案中，非气密层沉积在制品的环境阻 挡涂层的粘合涂层和至少一个基于稀土硅酸盐的气密层之间。用于制品的环境阻挡涂层的 合适的非气密层的一个实例可包括但不限于包含稀土硅酸盐的非气密层，该稀土硅酸盐可 为但不限于（YbxJlx)2Si2O7 (其中0彡X彡1)。
[0073] 参考图3,显示了根据本公开的制品的一个实施方案的示意性横断面视图。如所 显示的，组件400包括环境阻挡涂层300,其包含具有基于稀土硅酸盐的气密层的粘合涂 层310 (例如，硅），所述气密层包含在粘合涂层310上成层的气密（Yb,Y)2Si207层340和 (Yb，Y)2Si0jl350。在图3的EBC300的多个实施方案中，（Yb，Y) 2Si〇5层350可为气密或 非气密的。
[0074] 参考图4,显示了根据本公开的制品的另一个实施方案的示意性横断面视图。如 所显示的，组件400包括环境阻挡涂层300,其包含具有基于稀土硅酸盐的气密层的粘合涂 层310 (例如，硅），所述气密层包含在粘合涂层310上成层的气密（Yb,Y)2Si207层340和 (Yb,Y)2SiOJl350,并且在粘合涂层310和气密（Yb,Y) 2Si207层340之间进一步具有任选 的非气密层320。在图4的EBC300的多个实施方案中，（Yb,Y)2SiOJl350可为气密或非 气密的。合适的任选的非气密层320的实例可包括但不限于包含稀土硅酸盐的非气密层， 该稀土硅酸盐可为但不限于（Ybx，Ylx)2Si207 (其中O<x< 1)。
[0075] 多种制品可包括本公开的环境阻挡涂层。例如，在多个实施方案中，本公开的制品 可包括但不限于选自燃烧室组件、涡轮叶片、护罩、喷嘴、隔热屏和叶片的涡轮发动机组件。
[0076] 根据另一方面，本公开提供一种用于生产基于稀土硅酸盐的气密层的热喷雾原 料。所述热喷雾原料包括包含悬浮于液体载体中的稀土硅酸盐和烧结助剂的悬浮液，其中 所述烧结助剂包含一种氧化物或多种氧化物，并且其中所述悬浮液的热喷雾有效得到包含 稀土硅酸盐的基于稀土硅酸盐的气密层，所述稀土硅酸盐具有气密微观结构且密度为其理 论密度的85%或更多。如本文提供的，在多个其它实施方案中，所述基于稀土硅酸盐的气 密层包含稀土硅酸盐，所述稀土硅酸盐具有气密微观结构且密度为其理论密度的90%或更 多、其理论密度的95%或更多或其理论密度的97%或更多。
[0077] 本文公开的基于稀土硅酸盐的气密层的各种特征和实施方案还涉及用于生产基 于稀土硅酸盐的气密层的热喷雾原料。例如，用于通过热喷雾原料生产的基于稀土硅酸 盐的气密层的合适的稀土硅酸盐可包括但不限于选自以下的稀土元素：镱（Yb)、钇（Y)、 钪（Sc)、镥（Lu)、镧（La)、铈（Ce)、镨（Pr)、钕（Nd)、钐（Sm)、镝（Dy)、钬（Ho)、铒（Er)、铥 (Tm)、铕（Eu)、钆（Gd)、铽（Tb)、钷（Pm)和它们的混合物。在多个实施方案中，所述稀土硅 酸盐为（YbxJlx)2Si2O7 (其中0彡X彡1)或（Yby-Yly)2SiO5 (其中0彡y彡1)或它 们的混合物。在一个具体的实施方案中，所述稀土硅酸盐为（Yba6Ya4)2Si2O713
[0078] 在热喷雾原料的某些实施方案中，所述悬浮液包含约1重量％-约40重量％的稀 土硅酸盐。在热喷雾原料的其它实施方案中，所述悬浮液包含约3重量％-约30重量％的 稀土硅酸盐。在热喷雾原料的其它实施方案中，所述悬浮液包含约5重量％-约20重量％ 的稀土硅酸盐。
[0079] 在热喷雾原料的某些实施方案中，所述稀土硅酸盐为外部直径为约0. 01微米-约 15微米的颗粒形式。在热喷雾原料的其它实施方案中，所述稀土硅酸盐为外部直径为约 〇. 1微米-约10微米的颗粒形式。在热喷雾原料的其它实施方案中，所述稀土硅酸盐为外 部直径为约〇. 4微米-约8微米的颗粒形式。
[0080] 在热喷雾原料的某些实施方案中，所述悬浮液包含小于约5重量％的烧结助剂。
[0081] 在热喷雾原料的某些实施方案中，所述烧结助剂选自金属铁、A1203、Fe304、SiOjP Fe2O3。在某些实施方案中，包含多种烧结助剂氧化物的悬浮液包含约0重量％-约0. 5重 量％的Al2O3、约0. 5重量％-约2重量％的Fe3O4和约0重量％-约2重量％的SiO2。
[0082] 在某些实施方案中，所述烧结助剂氧化物为外部直径为约5纳米-约3微米、约5 纳米-约100纳米、约30纳米-约70纳米的细颗粒形式。在具体的实施方案中，所述烧结 助剂为纳米粉末，并且所述稀土硅酸盐为微米尺寸。
[0083] 在某些实施方案中，所述热喷雾原料包含液体载体。合适的液体载体可包括但不 限于醇、水和它们的混合物。在一个具体的实施方案中，所述液体载体为醇，更具体是乙醇， 但是可使用任何其它醇。其它液体可用作液体载体并且通常在过程中蒸发。虽然水和醇为 较常见的液体载体，本公开涵盖使用任何合适的液体载体用于热喷雾原料。
[0084] 在某些实施方案中，所述热喷雾原料还可包含表面活性剂。合适的表面活性剂可 包括但不限于聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸酯的盐和对于陶瓷加工常见 的其它分散剂。
[0085] 根据另一方面，本公开提供一种用于制备基于稀土硅酸盐的气密层的方法。该方 法包括以下步骤：提供根据本公开的热喷雾原料；和使所述热喷雾原料经历热喷雾过程， 以产生包含稀土硅酸盐的基于稀土硅酸盐的气密层，所述稀土硅酸盐具有气密微观结构且 密度为其理论密度的85%或更多。如本文提供的，在多个其它实施方案中，