熱障涂層用氧化鋯空心球形粉末.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)器零部件正在向高性能、長(zhǎng)壽命、低成本的目標(biāo)發(fā)展，熱障涂層是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)較為理想的技術(shù)之一。氧化鋯具有低的熱導(dǎo)率和與高溫合金相近的熱膨脹系數(shù)，是在高溫下使用的理想的熱障涂層材料。為噴制這種涂層，對(duì)噴涂粉末的要求很高，要求化學(xué)組分均勻，相組成均勻，流動(dòng)性好，顆粒粒度適中。受傳統(tǒng)制粉工藝技術(shù)(電熔或燒結(jié)加破碎等)的局限，氧化鋯噴涂粉末性能已難有大的提高。特此研究用噴霧干燥與高溫球化工藝制備的空心球形氧化鋯粉末的各種特性。它綜合了

2、團(tuán)聚霧化近球形粉流動(dòng)性好和破碎型粉末預(yù)合金化好等的多重優(yōu)點(diǎn)。 本文對(duì)采用噴霧造粒和高溫球化工藝制備的空心球形氧化鋯(YSZ-1型)噴涂粉末的性能進(jìn)行了研究：借助金相顯微鏡，掃描電鏡等實(shí)驗(yàn)方法重點(diǎn)研究了氧化鋯空心球形粉末的顆粒形貌、流動(dòng)性、粒度分布、涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度等，并進(jìn)一步研究了在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)氧化鋯空心球形粉末的粒度分布對(duì)流動(dòng)性的影響；并和其他制備工藝的粉末進(jìn)行了性能對(duì)比。得出了以下幾個(gè)結(jié)論： 1)用本文研制

3、的氧化鋯粉末為空心球形，粉末球化率及空心度高，空心度可達(dá)83.2％，主要性能達(dá)到美國(guó)METCO公司同類產(chǎn)品水平，粒度分布較合理，松裝比重及流動(dòng)性好，平均粉末松裝比重2.27克/厘米3，平均流動(dòng)性69秒/50克，熱導(dǎo)率低等優(yōu)良特性，是理想的熱障涂層材料。 2)本文研制的氧化鋯空心球形粉末形成的涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，涂層抗熱震性強(qiáng)(涂層經(jīng)熱循環(huán)250次無(wú)脫落)，隔熱性能良好。 3)選定區(qū)間中，粒度區(qū)間為50～63微米的氧化鋯

4、空心球形粉末的流速為60秒/50克，流動(dòng)性較好。 4)選定粒度配比方案中，63～75微米占10％、50～63微米占45％、11～50微米占45％的質(zhì)量百分含量配比的氧化鋯空心球形粉末流動(dòng)性最好，流速為79s/50g。 5)50微米以下氧化鋯超細(xì)粉對(duì)整體粉末材料流動(dòng)性影向很大。在所述配比方案中，在流動(dòng)性最好的配比粉末中，加入1％的氧化鋯超細(xì)粉末，基本上不影響粉末的流動(dòng)性，流速為79秒/50克，加入2％的氧化鋯超細(xì)粉末，流速