一、工作簡(jiǎn)況

1.1立項(xiàng)目的及意義

兩機(jī)動(dòng)力裝備是一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇

冠上的明珠”。然而，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟病問(wèn)題”卻長(zhǎng)期困擾著中國(guó)航空工業(yè)。推重比是

衡量航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作能力的重要指標(biāo)，提高渦輪前溫度則是實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高推重比的主要

途徑。渦輪前溫度的提高不可避免的使渦輪部件熱負(fù)荷增加、熱應(yīng)力增大，從而對(duì)材料提出

了更苛刻的服役性能要求。于是尋求一種新型的耐更高溫度的結(jié)構(gòu)材料已成為開(kāi)發(fā)高推重比

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的迫切需求。

目前，稀土基熱障涂層材料是新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的核心關(guān)鍵技術(shù)，是高端裝備發(fā)展的基

礎(chǔ)，也是航空航天等國(guó)家重器“卡脖子”的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，

材料的服役環(huán)境變得極端苛刻，特別是在一些國(guó)家重大高端裝備中，材料在高溫、高速、高

壓、鹽霧等耦合的惡劣環(huán)境下服役，傳統(tǒng)的材料已經(jīng)難以滿足要求，已逐漸成為制約材料應(yīng)

用和高端裝備發(fā)展的瓶頸。高性能涂層技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)在材料表面上涂鍍各種不同的

功能涂層以提高材料抵御環(huán)境的能力（如耐磨耐蝕、抗高溫氧化等），賦予材料表面新的或

更高的機(jī)械、物理、化學(xué)等功能及其他特殊功能，使其成為綜合性能良好的涂層材料和部件，

從而滿足各種惡劣工況的應(yīng)用需求。

燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片熱障涂層存在可靠性差、壽命短、耐溫低等缺點(diǎn)，尤其是隨著軍用航

空發(fā)動(dòng)機(jī)服役溫度不斷提高，傳統(tǒng)的YSZ熱障涂層已經(jīng)無(wú)法滿足服役要求，必須開(kāi)發(fā)超高

溫環(huán)境障涂層材料及其制備技術(shù)，目前西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于稀土基超高溫?zé)嵴贤繉硬牧霞爸苽?/p>

技術(shù)對(duì)我國(guó)嚴(yán)格封鎖以及嚴(yán)格限制熱障涂層材料銷(xiāo)售。

目前，稀土熱障涂層材料—鋯酸釓鐿粉末尚沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可依，該標(biāo)準(zhǔn)的申請(qǐng)立項(xiàng)及制定

出臺(tái)將解決該類(lèi)產(chǎn)品急需的標(biāo)準(zhǔn)缺失問(wèn)題，有利于推動(dòng)我國(guó)稀土基超高溫環(huán)境障涂層材料研

制，規(guī)范產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有利于提升我國(guó)高端裝備的產(chǎn)品性能，突破民用以及軍用航天器“卡

脖子”的核心關(guān)鍵技術(shù)。

1.2任務(wù)來(lái)源

根據(jù)稀土標(biāo)委[2022]35號(hào)關(guān)于關(guān)于召開(kāi)2022年第七次稀土標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)議的通知，

《稀土熱障涂層材料—鋯酸釓鐿粉末》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃正式下達(dá)，項(xiàng)目編號(hào)為

20220747-T-469，完成周期為22個(gè)月，預(yù)計(jì)2024年7月份完成。本標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)由廣東省

科學(xué)院新材料研究所牽頭起草，參與起草單位有廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開(kāi)發(fā)研究所、

包頭稀土研究院、瑞科稀土冶金及功能材料國(guó)家工程中心有限公司、贛州湛海新材料科技有

限公司、有研稀土高技術(shù)有限公司、北京航空航天大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國(guó)南方稀土集團(tuán)

有限公司、廣東粵科欣發(fā)新材料有限公司、國(guó)營(yíng)川西機(jī)器廠、有研資源環(huán)境技術(shù)研究院(北

京)有限公司。

1.3起草單位

廣東省科學(xué)院新材料研究所隸屬?gòu)V東省科學(xué)院，為其骨干科研院所，公益二類(lèi)事業(yè)單

位。研究所承擔(dān)現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家鈦及稀有金屬粉末冶金工程技

術(shù)研究中心、廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省金屬?gòu)?qiáng)韌化技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)

室等創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)，開(kāi)展新材料領(lǐng)域基礎(chǔ)性和關(guān)鍵共性技術(shù)研究，承擔(dān)新材料研究開(kāi)發(fā)及

工程化驗(yàn)證、新材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，提供新材料領(lǐng)域的分析測(cè)試、產(chǎn)品試制、技術(shù)

咨詢、科技培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)、科學(xué)傳播等服務(wù)。

研究所現(xiàn)有職工255人，其中中國(guó)工程院院士2人（周克崧院士、潘復(fù)生院士），長(zhǎng)

江學(xué)者1人，973首席科學(xué)家1人，國(guó)家高層次人才特殊支持計(jì)劃（“萬(wàn)人計(jì)劃”）2人，

享受政府津貼6人，廣東省杰出青年2人，廣東省特支計(jì)劃科技創(chuàng)新青年拔尖人才1人，教

授級(jí)高工和高級(jí)工程師73人，具有博士學(xué)歷65人，中級(jí)職稱以上科技人員占61%。此外，

研究所與中南大學(xué)、華南理工大學(xué)、深圳大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、昆明理工大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大

學(xué)等高校共建研究生分院和研究生基地，現(xiàn)有在讀研究生近130余人，并已聯(lián)合培養(yǎng)碩博士

310余人，為全國(guó)輸送了一批優(yōu)秀的專業(yè)科技人才。

研究所主要圍繞廣東省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)、重點(diǎn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高端裝備制造業(yè)及國(guó)家重大工

程對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及裝備性能不斷提升的需求，面向航空航天、海洋工程、先進(jìn)裝備制造、新能

源汽車(chē)、機(jī)械、電力、礦山、軌道交通、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，開(kāi)展熱（冷）噴涂技術(shù)、鋁鎂輕

金屬材料、真空鍍膜技術(shù)、金屬基復(fù)合材料、激光制造技術(shù)、高性能粉末冶金和表面分析檢

測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用。先后承擔(dān)了500多項(xiàng)國(guó)家973、863、國(guó)家支撐、國(guó)際合作、國(guó)家重

點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金以及省市重大、重點(diǎn)科技攻關(guān)等項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)出多種涂層產(chǎn)品

并實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)外形成了相當(dāng)?shù)挠绊懥?，為?guó)家、廣東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)

展作出了突出貢獻(xiàn)。迄今，累計(jì)取得各類(lèi)科研成果95項(xiàng)，其中獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)

3項(xiàng)），省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)25項(xiàng)（一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，二等獎(jiǎng)12項(xiàng)，科技合作獎(jiǎng)1項(xiàng)，專利金獎(jiǎng)2項(xiàng)），

部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)（一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)）,社會(huì)力量獎(jiǎng)勵(lì)56項(xiàng)（一等獎(jiǎng)16項(xiàng)，二等獎(jiǎng)21

項(xiàng)），取得授權(quán)專利420多件；累計(jì)發(fā)表期刊論文1400多篇，出版論著13部；牽頭（參與）

制修訂標(biāo)準(zhǔn)90余項(xiàng)，其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)23項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)11余項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

60余項(xiàng)。

依托研究所建立了國(guó)家和省部級(jí)科技創(chuàng)新及基礎(chǔ)條件平臺(tái)15個(gè)、國(guó)際合作平臺(tái)6個(gè)、

產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)20多個(gè)，代表性的有：“國(guó)家鈦及稀有金屬粉末冶金工程技術(shù)研究中心”

“現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”“廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“廣東

省金屬?gòu)?qiáng)韌化技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“廣東省鋼鐵基復(fù)合材料工程實(shí)驗(yàn)室”“有色行業(yè)表

面工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“中法表面工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”“中英先進(jìn)材料與增材制造聯(lián)合示范

基地”“高端動(dòng)力裝備先進(jìn)涂層制備與驗(yàn)證聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)涂層技術(shù)聯(lián)合實(shí)

驗(yàn)室”等。研究所硬件設(shè)施先進(jìn)完善，擁有國(guó)內(nèi)最齊全、最先進(jìn)的表面工程技術(shù)設(shè)備，以及

國(guó)內(nèi)金屬材料覆蓋最廣、技術(shù)路徑最全的金屬粉末研制裝備，價(jià)值30萬(wàn)元以上儀器設(shè)備總

計(jì)115臺(tái)套，總價(jià)值近2億元。

研究所建立了ISO9001質(zhì)量體系，通過(guò)了GB/T33250-2016科研機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體

系認(rèn)證、國(guó)家CMA檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)證?，F(xiàn)有控股、參股公司9個(gè)，開(kāi)發(fā)了300多種新技

術(shù)產(chǎn)品，目前已形成規(guī)?；目萍籍a(chǎn)業(yè)群，部分新技術(shù)、新產(chǎn)品出口美國(guó)、日本、加拿大、

瑞典等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

表1起草并參與制定的標(biāo)準(zhǔn)清單

性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)名稱編號(hào)

熱噴涂低壓等離子噴涂鎳-鈷-鉻-鋁-釔-

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18681-2002

鉭合金涂層

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱噴涂用NiCoCrAlYTa合金粉末YS/T1128-2016

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鑄造碳化鎢粉GB/T2967-2017

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)金屬粉末有效密度的測(cè)定液體浸透法GB/T5161-2014

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋁包鎳復(fù)合粉YS/T528-2013

1.4工作進(jìn)度安排

根據(jù)任務(wù)落實(shí)會(huì)議精神，我公司組建了稀土環(huán)境障涂層材料—硅酸鐿粉末國(guó)標(biāo)制定小

組，主要由生產(chǎn)部門(mén)、研發(fā)部、品管部、市場(chǎng)部等相關(guān)人員組成。具體時(shí)間安排如下：

（1）征求意見(jiàn)稿：2022年09月22日

（2）預(yù)審稿：2023年03月28日

（3）送審稿：XXXX年XX月XX日

（4）審定會(huì)時(shí)間：XXXX年XX月XX日

二、編制原則和依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

2.1編制原則和依據(jù)

標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位在任務(wù)落實(shí)會(huì)上廣泛地征求了與會(huì)專家和代表的意見(jiàn)，確定了制定方

案；確定了標(biāo)準(zhǔn)起草原則、主要內(nèi)容框架和依據(jù)：

依據(jù)國(guó)家相關(guān)的法律、法規(guī)；

查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和收集國(guó)內(nèi)外客戶的相關(guān)技術(shù)要求，積極向相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、世界領(lǐng)頭

企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求靠攏，做到標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性；

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)環(huán)境障涂層材料生產(chǎn)企業(yè)的具體情況及技術(shù)水平，結(jié)合用戶的要求及

應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，力求做到標(biāo)準(zhǔn)的合理性、實(shí)用性，與時(shí)俱進(jìn)；

按照GB/T1.1，稀土標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)示例的要求進(jìn)行格式和結(jié)構(gòu)編寫(xiě)。

2.2標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本文件規(guī)定了鋯酸釓鐿粉末的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯

存及質(zhì)量證明書(shū)。

本文件適用于以氧化鐿、氧化釓、硝酸鋯等為原料，采用化學(xué)法制得的，供航空發(fā)動(dòng)機(jī)

葉片高溫?zé)嵴贤繉拥阮I(lǐng)域用的鋯酸釓鐿粉末。

三、主要技術(shù)內(nèi)容說(shuō)明

1、主要技術(shù)指標(biāo)確定的依據(jù)

根據(jù)目前我國(guó)市場(chǎng)流通熱障涂層材料產(chǎn)品實(shí)際情況制定了《稀土熱障涂層材料－鋯酸

釓鐿粉末》標(biāo)準(zhǔn)，其主要內(nèi)容說(shuō)明如下：

——定義了粒度分布系數(shù)（Particlesizedistributioncoefficient）用來(lái)衡量產(chǎn)品

D90D10

粒度分布情況的參數(shù)按公式q進(jìn)行計(jì)算，其中。q為分布系數(shù)；D90為粒徑的體

D50

積累積分布中對(duì)應(yīng)于90%的粉體的粒徑，單位為微米（μm）；D50為粒徑的體積累積分布中

對(duì)應(yīng)于50%的粉體的粒徑，單位為微米（μm）；D10為粒徑的體積累積分布中對(duì)應(yīng)于10%的

粉體的粒徑，單位為微米（μm）.

——規(guī)定了稀土熱障涂層材料－鋯酸釓鐿粉末產(chǎn)品的化學(xué)成分以及主相、稀土雜質(zhì)、非

稀土雜質(zhì)、灼減、水分含量。

表1化學(xué)成分

產(chǎn)品牌號(hào)(Gd，Yb)2Zr2O7-5Yb(Gd，Yb)2Zr2O7-8Yb(Gd，Yb)2Zr2O7-10Yb

Gd2O357.9±0.257.0±0.256.4±0.2

化Yb2O31.6±0.12.9±0.13.2±0.1

學(xué)ZrO2(HfO2)余量余量余量

成稀土雜質(zhì)0.10

分SiO20.020

/%Fe2O30.010

雜質(zhì)Al2O30.010

含量TiO20.0050

，CuO0.0050

不大

Na2O0.010

于

MgO0.010

CaO0.010

Cl-0.005

灼減（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%，不大于0.40

水分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%，不大于0.50

注1：所有化學(xué)成分檢測(cè)均去除水分后測(cè)定。

注2：稀土雜質(zhì)為除去主稀土元素Gd、Yb以外的稀土元素。

注3：在ZrO2(HfO2)中，HfO2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于3%。

——一次粉末中心粒徑D（V，50）不大于300nm，噴霧造粒后粉末中心粒徑D（V，50）

=10～50μm

——或一次粉末中心粒徑D（V，50）=1~5μm，噴霧造粒后粉末中心粒徑D（V，50）

=40～95μm

33

——明確了噴霧造粒后粉末的松裝密度（ρa(bǔ)）應(yīng)符合0.9g/cm≤ρa(bǔ)≤2.8g/cm的規(guī)定。

33

——明確了噴霧造粒后粉末的松裝密度（ρt）應(yīng)符合1.5g/cm≤ρt≤3g/cm的規(guī)定。

——明確了流動(dòng)性噴霧造粒后的粉末應(yīng)具有良好的流動(dòng)性，其流動(dòng)性用粒度分布系數(shù)、

振實(shí)密度和松裝密度的比值來(lái)反映，應(yīng)符合粒度分布系數(shù)（q）≤2.5、ρt/ρa(bǔ)≤1.35的規(guī)定。

——起草了附錄A，規(guī)定了氧化鐿（Yb2O3）、氧化釓（Gd2O3)含量的分析方法；

——起草了附錄B，規(guī)定了稀土雜質(zhì)含量的分析方法；

——起草了附錄C，規(guī)定了非稀土雜質(zhì)含量的分析方法；

——規(guī)定了灼減量的分析方法。

——規(guī)定了水分的分析方法。

——規(guī)定了氧化鋯ZrO2(HfO2)量為余量。

2、標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)、預(yù)審會(huì)和審定會(huì)

全國(guó)稀土標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于2022年9月27日采用騰訊會(huì)議的方式在線上召開(kāi)了2022

年第七次稀土標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)，會(huì)上討論了12項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目和審定、預(yù)審5項(xiàng)行業(yè)標(biāo)

準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)外文版項(xiàng)目，其中國(guó)標(biāo)《稀土熱障涂層材料－鋯酸軋鐿粉末》制定任務(wù)正式

下達(dá)，計(jì)劃號(hào)20220747-T-469。廣東省科學(xué)院新材料研究所接到任務(wù)后，通過(guò)廣泛調(diào)研、深

入了解目前市售和在用稀土熱障涂層材料－鋯酸軋鐿粉末產(chǎn)品情況。調(diào)研了土熱障涂層材料

－鋯酸軋鐿粉末主要研制和生產(chǎn)的科研院所和大型企業(yè)，根據(jù)目前市場(chǎng)流通鋯酸軋鐿粉末產(chǎn)

品實(shí)際現(xiàn)狀，起草了《稀土熱障涂層材料－鋯酸軋鐿粉末》(草案)，2022年10月形成了標(biāo)

準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿，2023年2月新材料研究所向相關(guān)企業(yè)單位和科研院所廣泛征求意見(jiàn)，根據(jù)

意見(jiàn)回函做了相應(yīng)修改形成預(yù)審稿。

..........

四、標(biāo)準(zhǔn)水平分析

本標(biāo)準(zhǔn)制定將會(huì)帶來(lái)技術(shù)進(jìn)步的競(jìng)爭(zhēng)局面，對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步將產(chǎn)

生積極的推動(dòng)作用；為稀土熱障涂層材料產(chǎn)品貿(mào)易提供仲裁的依據(jù)；為稀土熱障涂層材料產(chǎn)

品的指標(biāo)控制提供指導(dǎo)意義；有利于提升我國(guó)高端裝備的產(chǎn)品性能。到目前為止，尚未檢索

到國(guó)際上的關(guān)于《稀土熱障涂層材料—鋯酸釓鐿粉末》的標(biāo)準(zhǔn)可以參照。

五、與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本標(biāo)準(zhǔn)制定可以充分反映當(dāng)前國(guó)內(nèi)稀土熱障涂層材料生產(chǎn)企業(yè)的硅酸鐿技術(shù)水平，便于

生產(chǎn)，宜于應(yīng)用。另外，本標(biāo)準(zhǔn)也可為稀土熱障涂層材料-鋯酸軋鐿粉末產(chǎn)品貿(mào)易提供仲裁

的依據(jù)。

六、是否涉及專利及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的說(shuō)明

本文件制定過(guò)程中沒(méi)有檢索到專利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。

七、重大分歧意見(jiàn)的處理過(guò)程

在本標(biāo)準(zhǔn)起草和編制過(guò)程中，編制組根據(jù)編寫(xiě)前確定的編制原則進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)編制，在標(biāo)

準(zhǔn)制定稿征求意見(jiàn)過(guò)程中未發(fā)生重大分歧意見(jiàn)。

八、作為強(qiáng)制性、推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建議

建議本標(biāo)準(zhǔn)作為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施。

九、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

修制定后的標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施后，需要國(guó)家有關(guān)部門(mén)組織大力宣傳和貫徹，主辦各種形式的

培訓(xùn)班，使各企業(yè)及相關(guān)貿(mào)易單位掌握標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，使標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用真正落到實(shí)處。

十、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

本標(biāo)準(zhǔn)為我國(guó)第一項(xiàng)關(guān)于稀土熱障涂層材料的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)廢止其他標(biāo)準(zhǔn)建議。

十一、其他應(yīng)予以說(shuō)明的事項(xiàng)

無(wú)其他應(yīng)予以說(shuō)明的事項(xiàng)。

十二、推廣應(yīng)用的預(yù)期效果

本標(biāo)準(zhǔn)明確了稀土熱障涂層材料標(biāo)準(zhǔn)，有助于指導(dǎo)和規(guī)范我國(guó)鋯酸軋鐿粉末產(chǎn)品的生產(chǎn)

和銷(xiāo)售，推動(dòng)我國(guó)稀土基超高溫?zé)嵴贤繉硬牧涎兄疲?guī)范產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有利于提升我國(guó)高

端裝備的產(chǎn)品性能，突破民用以及軍用航天器“卡脖子”的核心關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)建設(shè)制造強(qiáng)

國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)。

廣東省科學(xué)院新材料研究所

二〇二三年三月十五日

一、工作簡(jiǎn)況

1.1立項(xiàng)目的及意義

兩機(jī)動(dòng)力裝備是一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇

冠上的明珠”。然而，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的“心臟病問(wèn)題”卻長(zhǎng)期困擾著中國(guó)航空工業(yè)。推重比是

衡量航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作能力的重要指標(biāo)，提高渦輪前溫度則是實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高推重比的主要

途徑。渦輪前溫度的提高不可避免的使渦輪部件熱負(fù)荷增加、熱應(yīng)力增大，從而對(duì)材料提出

了更苛刻的服役性能要求。于是尋求一種新型的耐更高溫度的結(jié)構(gòu)材料已成為開(kāi)發(fā)高推重比

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的迫切需求。

目前，稀土基熱障涂層材料是新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的核心關(guān)鍵技術(shù)，是高端裝備發(fā)展的基

礎(chǔ)，也是航空航天等國(guó)家重器“卡脖子”的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，

材料的服役環(huán)境變得極端苛刻，特別是在一些國(guó)家重大高端裝備中，材料在高溫、高速、高

壓、鹽霧等耦合的惡劣環(huán)境下服役，傳統(tǒng)的材料已經(jīng)難以滿足要求，已逐漸成為制約材料應(yīng)

用和高端裝備發(fā)展的瓶頸。高性能涂層技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)在材料表面上涂鍍各種不同的

功能涂層以提高材料抵御環(huán)境的能力（如耐磨耐蝕、抗高溫氧化等），賦予材料表面新的或

更高的機(jī)械、物理、化學(xué)等功能及其他特殊功能，使其成為綜合性能良好的涂層材料和部件，

從而滿足各種惡劣工況的應(yīng)用需求。

燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片熱障涂層存在可靠性差、壽命短、耐溫低等缺點(diǎn)，尤其是隨著軍用航

空發(fā)動(dòng)機(jī)服役溫度不斷提高，傳統(tǒng)的YSZ熱障涂層已經(jīng)無(wú)法滿足服役要求，必須開(kāi)發(fā)超高

溫環(huán)境障涂層材料及其制備技術(shù)，目前西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于稀土基超高溫?zé)嵴贤繉硬牧霞爸苽?/p>

技術(shù)對(duì)我國(guó)嚴(yán)格封鎖以及嚴(yán)格限制熱障涂層材料銷(xiāo)售。

目前，稀土熱障涂層材料—鋯酸釓鐿粉末尚沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可依，該標(biāo)準(zhǔn)的申請(qǐng)立項(xiàng)及制定

出臺(tái)將解決該類(lèi)產(chǎn)品急需的標(biāo)準(zhǔn)缺失問(wèn)題，有利于推動(dòng)我國(guó)稀土基超高溫環(huán)境障涂層材料研

制，規(guī)范產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有利于提升我國(guó)高端裝備的產(chǎn)品性能，突破民用以及軍用航天器“卡

脖子”的核心關(guān)鍵技術(shù)。

1.2任務(wù)來(lái)源

根據(jù)稀土標(biāo)委[2022]35號(hào)關(guān)于關(guān)于召開(kāi)2022年第七次稀土標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)議的通知，

《稀土熱障涂層材料—鋯酸釓鐿粉末》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃正式下達(dá)，項(xiàng)目編號(hào)為

20220747-T-469，完成周期為22個(gè)月，預(yù)計(jì)2024年7月份完成。本標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)由廣東省

科學(xué)院新材料研究所牽頭起草，參與起草單位有廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開(kāi)發(fā)研究所、

包頭稀土研究院、瑞科稀土冶金及功能材料國(guó)家工程中心有限公司、贛州湛海新材料科技有

限公司、有研稀土高技術(shù)有限公司、北京航空航天大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國(guó)南方稀土集團(tuán)

有限公司、廣東粵科欣發(fā)新材料有限公司、國(guó)營(yíng)川西機(jī)器廠、有研資源環(huán)境技術(shù)研究院(北

京)有限公司。

1.3起草單位

廣東省科學(xué)院新材料研究所隸屬?gòu)V東省科學(xué)院，為其骨干科研院所，公益二類(lèi)事業(yè)單

位。研究所承擔(dān)現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家鈦及稀有金屬粉末冶金工程技

術(shù)研究中心、廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省金屬?gòu)?qiáng)韌化技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)

室等創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)，開(kāi)展新材料領(lǐng)域基礎(chǔ)性和關(guān)鍵共性技術(shù)研究，承擔(dān)新材料研究開(kāi)發(fā)及

工程化驗(yàn)證、新材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，提供新材料領(lǐng)域的分析測(cè)試、產(chǎn)品試制、技術(shù)

咨詢、科技培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)、科學(xué)傳播等服務(wù)。

研究所現(xiàn)有職工255人，其中中國(guó)工程院院士2人（周克崧院士、潘復(fù)生院士），長(zhǎng)

江學(xué)者1人，973首席科學(xué)家1人，國(guó)家高層次人才特殊支持計(jì)劃（“萬(wàn)人計(jì)劃”）2人，

享受政府津貼6人，廣東省杰出青年2人，廣東省特支計(jì)劃科技創(chuàng)新青年拔尖人才1人，教

授級(jí)高工和高級(jí)工程師73人，具有博士學(xué)歷65人，中級(jí)職稱以上科技人員占61%。此外，

研究所與中南大學(xué)、華南理工大學(xué)、深圳大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、昆明理工大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大

學(xué)等高校共建研究生分院和研究生基地，現(xiàn)有在讀研究生近130余人，并已聯(lián)合培養(yǎng)碩博士

310余人，為全國(guó)輸送了一批優(yōu)秀的專業(yè)科技人才。

研究所主要圍繞廣東省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)、重點(diǎn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高端裝備制造業(yè)及國(guó)家重大工

程對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及裝備性能不斷提升的需求，面向航空航天、海洋工程、先進(jìn)裝備制造、新能

源汽車(chē)、機(jī)械、電力、礦山、軌道交通、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，開(kāi)展熱（冷）噴涂技術(shù)、鋁鎂輕

金屬材料、真空鍍膜技術(shù)、金屬基復(fù)合材料、激光制造技術(shù)、高性能粉末冶金和表面分析檢

測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用。先后承擔(dān)了500多項(xiàng)國(guó)家973、863、國(guó)家支撐、國(guó)際合作、國(guó)家重

點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金以及省市重大、重點(diǎn)科技攻關(guān)等項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)出多種涂層產(chǎn)品

并實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)外形成了相當(dāng)?shù)挠绊懥Γ瑸閲?guó)家、廣東省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)

展作出了突出貢獻(xiàn)。迄今，累計(jì)取得各類(lèi)科研成果95項(xiàng)，其中獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)

3項(xiàng)），省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)25項(xiàng)（一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，二等獎(jiǎng)12項(xiàng)，科技合作獎(jiǎng)1項(xiàng)，專利金獎(jiǎng)2項(xiàng)），

部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)（一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)）,社會(huì)力量獎(jiǎng)勵(lì)56項(xiàng)（一等獎(jiǎng)16項(xiàng)，二等獎(jiǎng)21

項(xiàng)），取得授權(quán)專利420多件；累計(jì)發(fā)表期刊論文1400多篇，出版論著13部；牽頭（參與）

制修訂標(biāo)準(zhǔn)90余項(xiàng)，其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)23項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)11余項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

60余項(xiàng)。

依托研究所建立了國(guó)家和省部級(jí)科技創(chuàng)新及基礎(chǔ)條件平臺(tái)15個(gè)、國(guó)際合作平臺(tái)6個(gè)、

產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)20多個(gè)，代表性的有：“國(guó)家鈦及稀有金屬粉末冶金工程技術(shù)研究中心”

“現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”“廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“廣東

省金屬?gòu)?qiáng)韌化技術(shù)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“廣東省鋼鐵基復(fù)合材料工程實(shí)驗(yàn)室”“有色行業(yè)表

面工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“中法表面工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”“中英先進(jìn)材料與增材制造聯(lián)合示范

基地”“高端動(dòng)力裝備先進(jìn)涂層制備與驗(yàn)證聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”“航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)涂層技術(shù)聯(lián)合實(shí)

驗(yàn)室”等。研究所硬件設(shè)施先進(jìn)完善，擁有國(guó)內(nèi)最齊全、最先進(jìn)的表面工程技術(shù)設(shè)備，以及

國(guó)內(nèi)金屬材料覆蓋最廣、技術(shù)路徑最全的金屬粉末研制裝備，價(jià)值30萬(wàn)元以上儀器設(shè)備總

計(jì)115臺(tái)套，總價(jià)值近2億元。

研究所建立了ISO9001質(zhì)量體系，通過(guò)了GB/T33250-2016科研機(jī)構(gòu)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體

系認(rèn)證、國(guó)家CMA檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)證?，F(xiàn)有控股、參股公司9個(gè)，開(kāi)發(fā)了300多種新技

術(shù)產(chǎn)品，目前已形成規(guī)模化的科技產(chǎn)業(yè)群，部分新技術(shù)、新產(chǎn)品出口美國(guó)、日本、加拿大、

瑞典等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

表1起草并參與制定的標(biāo)準(zhǔn)清單

性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)名稱編號(hào)

熱噴涂低壓等離子噴涂鎳-鈷-鉻-鋁-釔-

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18681-2002

鉭合金涂層

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱噴涂用NiCoCrAlYTa合金粉末YS/T1128-2016

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鑄造碳化鎢粉GB/T2967-2017

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)金屬粉末有效密度的測(cè)定液體浸透法GB/T5161-2014

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋁包鎳復(fù)合粉YS/T528-2013

1.4工作進(jìn)度安排

根據(jù)任務(wù)落實(shí)會(huì)議精神，我公司組建了稀土環(huán)境障涂層材料—硅酸鐿粉末國(guó)標(biāo)制定小

組，主要由生產(chǎn)部門(mén)、研發(fā)部、品管部、市場(chǎng)部等相關(guān)人員組成。具體時(shí)間安排如下：

（1）征求意見(jiàn)稿：