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热障涂层属于现代燃气轮机制造中的三大关键技术之一。随着燃气温度的不断提高,现役的YSZ热障涂层陶瓷材料暴露出相稳定性差及烧结严重等问题,已难以满足使用要求,需要研制新型的热障涂层陶瓷材料。本文选用BaCO3、MgO和Ta2O5粉末为原料,采用固相合成法制备Ba(Mg1/3Ta2/3)O3陶瓷粉末,通过物相分析确定了Ba(Mg1/3Ta2/3)O3粉末的煅烧制度;其次,采用球磨破碎、喷雾造粒法制备了Ba(Mg1/3Ta2/3)O3团聚体粉末;然后,通过高温烧结制备出符合大气等离子喷涂工艺要求的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3粉末,通过物相分析及粒径测试确定粉末烧结制度;最后,采用大气等离子喷涂工艺制备了Ba(Mg1/3Ta2/3)O3和Ba(Mg1/3Ta2/3)O3/YSZ双陶瓷层结构涂层,并对涂层的结合强度、孔隙率、抗热冲击性能及抗烧蚀性能等进行了测试与分析。研究结果表明,采用1400℃保温2h的煅烧制度能够得到具有钙钛矿结构的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3陶瓷粉末材料;通过喷雾造粒、1500℃高温烧结2h后制备出的粉末流动性为47.13s/50g,松装密度为1.81g/cm3,符合大气等离子喷涂工艺要求。采用大气等离子喷涂工艺(主气Ar 90scfh、辅气H2 2scfh、载气Ar 8scfh、送分量3rpm、电流900A、喷涂距离75mm)制备的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3涂层结合强度为25.7MPa、孔隙率为4.42%,抗水淬热冲击次数为9次,涂层失效主要与Ba5Ta4015新相的生成有关。Ba(Mg1/3Ta2/3)O3涂层经过1650℃烧蚀18min后涂层未剥落。Ba(Mg1/3Ta2/3)O3/YSZ双陶瓷层结构涂层结合强度为30.4MPa,经1650℃烧蚀20min后涂层未剥落。