本发明涉及热障涂层制备，尤其涉及一种氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着航空、航天及民用技术的发展，热端部件的使用温度要求越来越高，已达到高温合金和单晶材料的极限状况。以燃料轮机的受热部件如喷嘴、叶片、燃烧室为例，它们处于高温氧化和高温气流冲蚀等恶劣环境中，承受温度高达1100℃，已超过了高温镍合金使用的极限温度(1075℃)。将金属的高强度、高韧性与陶瓷的耐高温的优点结合起来所制备出的热障涂层能解决上述问题，它能起到隔热、抗氧化、防腐蚀的作用，已在汽轮机、柴油发电机、喷气式发动机等热端材料上取得一定应用，并延长了热端部件的使用寿命。
2、热障涂层不仅可以提高抗腐蚀能力，进一步提高发动机工作温度，而且可以减少燃油消耗(据估计近20％)、延长热端部件的使用寿命；与开发新的高温合金材料比较，热障涂层技术的研究发展成本要低得多，工艺也现实可行。因此，热障涂层技术成为未来发动机热端部件高温防护涂层技术的发展方向。另外，热障涂层在轮船、汽车、能源等领域的热端部件上也有着广泛的应用与研究。
3、热障涂层的制备需要用到eb-pvd(电子束物理气相沉积)技术，eb-pvd技术是以高能电子束为热源的一种蒸发镀膜技术，具体的，在真空环境下，高能离子束轰击靶材，使其融化、升华、蒸发，最后沉积在基片上，而陶瓷靶材作为eb-pvd技术的原材料，其性能将影响eb-pvd沉积涂层的性能以及涂层结构。
4、目前在制备eb-pvd用陶瓷靶材时，只使用单一粒径的陶瓷粉体，当粉体粒径小时，压制的靶材过于紧密，形成很多闭气孔导致靶材在进行eb-pvd时容易产生喷溅；当粉体粒径大时，压制的靶材结合力不够，烧结以及进行eb-pvd时靶材容易出现开裂现象，影响涂层质量。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材及其制备方法和应用。本发明制备的陶瓷靶材在用于eb-pvd时工作稳定，无喷溅，且不会出现开裂现象，使得涂层性能大大提高。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材的制备方法，包括以下步骤：
4、将zro2与y2o3的混合粉体进行造粒，分别得到第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体；所述第一陶瓷粉体的平均粒径为5～50μm；所述第二陶瓷粉体的平均粒径为55～100μm；且所述第二陶瓷粉体的平均粒径与第一陶瓷粉体平均粒径的差值为50～80μm；
5、将所述第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体混合，得到多粒级混合粉体；
6、将所述多粒级混合粉体进行冷等静压，得到生坯；
7、将所述生坯进行第一烧结，得到陶瓷坯体；
8、将所述陶瓷坯体进行第二烧结，得到氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材。
9、优选的，所述第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体的质量比为(0.2～5):1。
10、优选的，所述zro2的质量为zro2与y2o3总质量的92～94％。
11、优选的，所述冷等静压的压力为30～200mpa，保压时间为60～300s。
12、优选的，所述第一烧结包括：第一升温至400～800℃，第一保温6～10h，然后第二升温至1200～1600℃，第二保温6～10h，降温至400～600℃，最后随炉冷却至室温。
13、优选的，所述第一升温和第二升温的速率独立地为50～100℃/h；所述降温的速率为50～100℃/h。
14、优选的，所述第二烧结的温度为800～1200℃，保温时间为2～5h。
15、优选的，所述第二烧结前，还包括将所述陶瓷坯体进行机械加工。
16、本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材。
17、本发明提供了上述方案所述氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材在电子束物理气相沉积制备热障涂层中的应用。
18、本发明提供了一种氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材的制备方法，包括以下步骤：将zro2与y2o3的混合粉体进行造粒，分别得到第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体；所述第一陶瓷粉体的平均粒径为5～50μm；所述第二陶瓷粉体的平均粒径为55～100μm；且所述第二陶瓷粉体的平均粒径与第一陶瓷粉体平均粒径的差值为50～80μm；将所述第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体混合，得到多粒级混合粉体；将所述多粒级混合粉体进行冷等静压，得到生坯；将所述生坯进行第一烧结，得到陶瓷坯体；将所述陶瓷坯体进行第二烧结，得到氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材。
19、本发明将两种不同粒径的陶瓷粉体进行混合，然后冷等静压压制和烧结，使得小粒径粉体夹于大粒径粉体中间，既增加了粉体的结合力，也使得靶材内闭气孔大大降低，提高了eb-pvd生产时的稳定性，无异象发生，使得涂层性能大大提高。
1.一种氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一陶瓷粉体和第二陶瓷粉体的质量比为(0.2～5):1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述zro2的质量为zro2与y2o3总质量的92～94％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷等静压的压力为30～200mpa，保压时间为60～300s。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一烧结包括：第一升温至400～800℃，第一保温6～10h，然后第二升温至1200～1600℃，第二保温6～10h，降温至400～600℃，最后随炉冷却至室温。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述第一升温和第二升温的速率独立地为50～100℃/h；所述降温的速率为50～100℃/h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二烧结的温度为800～1200℃，保温时间为2～5h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二烧结前，还包括将所述陶瓷坯体进行机械加工。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材。
10.权利要求9所述氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷靶材在电子束物理气相沉积制备热障涂层中的应用。
