本发明属于热防护涂层，更具体地说，本发明涉及一种超高温超弹热防护涂层。
背景技术：
1、随着航空航天行业的快速发展，超高速飞行器的发展对发动机提出了更高的要求，发动机要有更高的效率，需承受更高的温度。传统ysz在1200℃上，会发生涂层烧结和相变，不能在该温度下长期使用(mrs bulletin,2012,37(10):891-943)；研究表明增加ysz陶瓷层的厚度可以提高其隔热能力(～1k/μm，surf.coat.technol.,205[5]1250-55(2010))，当ysz厚度增至1000μm，隔热能力可达1000k，可以满足燃烧室对隔热温度要求。但是随着温度和厚度的增加，tbc往往会出现以下问题：陶瓷层和粘结层界面容易出现脱落；陶瓷层在高温下内部产生微裂纹；涂层更易失效等问题。
2、材料韧性是提高厚涂层寿命的关键因素之一，当前应用较广泛的7ysz涂层，其断裂韧性(45j/m2)不足以抵抗外界极端环境下的热应力。因此，开发更高韧性的材料是解决当前问题的有效措施。2013年science一篇文献报道了具有超弹性质的小尺寸ce、y稳定的zro2材料(doi:10.1126/science.1239745)，其超弹增韧机制(应力诱导的马氏体相变)不同于7ysz(铁弹韧化)，其韧性堪比形状记忆合金，有望解决ysz厚涂层韧性不足问题。至今为止，超弹材料虽然报道了很多，但是超弹涂层没有相关文献报道。
3、前期已经通过zr0.84-xyxce0.16o2-0.5x粉体制备出了200μm双层超弹涂层(sc)(中国专利cn114480999b)。本发明通过大气等离子喷涂技术制备一种四层结构的厚(1000～1200μm)超弹涂层(nicraly层、nicraly-ysz层、ysz层、sc层)。其中nicraly-ysz层，有效提高了ysz/nicraly界面结合强度，缓解了ysz/nicraly界面热膨胀系数差异；sc层作为热冲击应变吸收层，同时提高了涂层抗高温和隔热能力。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种超高温超弹热防护涂层，包括：制备在基体上的粘结层，制备在所述粘结层上的复合中间层，制备在所述复合中间层上的第一陶瓷层以及制备在所述第一陶瓷层上的第二陶瓷层；
3、所述第一陶瓷层所用的第一陶瓷层粉体为球形薄壁空壳纳米t′-ysz粉体；所述第二陶瓷层所用的第二陶瓷层粉体为zr0.84-xyxce0.16o2-0.5x粉体，其中，x＝0～0.02。
4、优选的是，所述粘结层是采用超音速火焰喷涂工艺将粘结层粉体喷涂在基体上制备而成的，其厚度为100～150μm。
5、优选的是，所述粘结层粉体为oerlikon metco amdry 962牌号的nicraly，其成分为ni22cr10al1.0y；所述基体为gh5188合金。
6、优选的是，所述复合中间层是采用大气等离子喷涂工艺将复合中间层粉体喷涂在粘结层上制备而成的，其厚度为100～150μm。
7、优选的是，所述复合中间层粉体是由粘结层粉体和第一陶瓷层粉体按质量比1:1～5混合得到的。
8、优选的是，所述第一陶瓷层是采用大气等离子喷涂工艺将第一陶瓷层粉体喷涂在复合中间层上制备而成的，其厚度为100μm。
9、优选的是，所述第二陶瓷层是采用大气等离子喷涂工艺将第二陶瓷层粉体喷涂在第一陶瓷层上制备而成的，其厚度为700～800μm。
10、优选的是，所述大气等离子喷涂的工艺参数为：电流500～700a，电压60～80v，氩气流量60～130公升/分，氢气流量12～22公升/分，喷涂距离为80～130mm，送粉率30～45g/min，枪速为300～500mm/s。
11、优选的是，在使用之前，对复合中间层粉体进行预处理，所述复合中间层粉体预处理的具体方法为：将nicraly和球形薄壁空壳纳米t′-ysz粉体混合，加入1～5wt％聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，搅拌均匀，得到混合液进行高频电磁振荡处理，经250～350℃喷雾干燥后进行热处理，得到预处理的复合中间层粉体；
12、优选的是，nicraly和球形薄壁空壳纳米t′-ysz粉体总质量与聚乙烯吡咯烷酮水溶液体积的比为1g:10～50ml；高频电磁振荡处理的波长为10～20mm，频率为1000～2000mhz，处理时间为10～15min；热处理的具体方法为：以5～10℃/min的升温速度升温至350～450℃，保温1～2h，然后以5～10℃/min的升温速度升温至500～600℃，保温1～2h，自然冷却至室温。
13、优选的是，所述超高温超弹热防护涂层可以在1750℃的超高温中使用。
14、优选的是，所述超高温超弹热防护涂层在1500℃下隔热能力≥900℃。
15、本发明至少包括以下有益效果：本发明利用球形薄壁空壳纳米t′-ysz粉体和zr0.84-xyxce0.16o2-0.5x粉体，通过大气等离子喷涂技术制备得到一种超高温超弹热防护涂层。将粘结层粉体和第一陶瓷层粉体按一定比例混合制备成为复合中间层，位于粘结层和陶瓷层之间，能有效改善陶瓷层和粘结层热膨胀系数不匹配问题；引入的第二陶瓷层为zr0.84-xyxce0.16o2-0.5x粉体材料制备，其具有高韧性和低热导，能够增强涂层隔热能力，消除涂层内部应力，延长涂层寿命。本发明通过引入复合中间层和两层陶瓷层，有效改善了涂层界面结合情况，增加其界面结合能力，提高了涂层的韧性、抗热冲击和隔热能力。本发明的超高温超弹热防护涂层在超高温(1750℃)条件下循环热冲击23次，涂层完好无脱落，同时其在1500℃下，隔热能力(涂层表面与背面温差)≥900℃。
16、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，包括：制备在基体上的粘结层，制备在所述粘结层上的复合中间层，制备在所述复合中间层上的第一陶瓷层以及制备在所述第一陶瓷层上的第二陶瓷层；
2.如权利要求1所述的一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述粘结层是采用超音速火焰喷涂工艺将粘结层粉体喷涂在基体上制备而成的，其厚度为100～150μm。
3.如权利要求2所述的一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述粘结层粉体为oerlikon metco amdry 962牌号的nicraly，其成分为ni22cr10al1.0y；所述基体为gh5188合金。
4.如权利要求2所述的一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述复合中间层是采用大气等离子喷涂工艺将复合中间层粉体喷涂在粘结层上制备而成的，其厚度为100～150μm。
5.如权利要求4所述的一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述复合中间层粉体是由粘结层粉体和第一陶瓷层粉体按质量比1:1～5混合得到的。
6.如权利要求4所述的一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述第一陶瓷层是采用大气等离子喷涂工艺将第一陶瓷层粉体喷涂在复合中间层上制备而成的，其厚度为100μm。
7.如权利要求6所述的一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述第二陶瓷层是采用大气等离子喷涂工艺将第二陶瓷层粉体喷涂在第一陶瓷层上制备而成的，其厚度为700～800μm。
8.如权利要求7所述的一种超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述大气等离子喷涂的工艺参数为：电流500～700a，电压60～80v，氩气流量60～130公升/分，氢气流量12～22公升/分，喷涂距离为80～130mm，送粉率30～45g/min，枪速为300～500mm/s。
9.如权利要求1～8任一项所述的超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述超高温超弹热防护涂层可以在1750℃超高温中使用。
10.如权利要求1～8任一项所述的超高温超弹热防护涂层，其特征在于，所述超高温超弹热防护涂层在1500℃下隔热能力≥900℃。
