ZrO-,2--Y-,2-O-,3--M-,x-O-,y-系熱障粉末與涂層的制備及性能研究.pdf

1、為了滿足熱障涂層適應更加惡劣的工作環(huán)境，摻雜添加劑的新型熱障涂層因其在降低涂層熱導率、提高熱震性能的具大的潛力，成為國內(nèi)外研究的熱點之一。目前，國外對添加納米氧化物的ZrO2-8wt％Y2O3(YSZ)體系研究某些性能取得較大進展，國內(nèi)開展相關方面的研究較少，因此對添加第三種氧化物熱障涂層的研究，具有重要的實際意義。 本文通過噴霧造粒工藝對納米ZrO2-8wt％Y2O3中添加不同含量的La2O3、Nb2O5、CeO2及SiO2粉

2、末進行團聚并進行了高溫預處理，研究了添加氧化物后粉末團聚的顆粒特征與性能，高溫預處理對粉末團聚顆粒的微觀形貌及流動性和松裝密度的影響。結果顯示粉末團聚顆粒具有納米結構，滿足噴涂要求。添加氧化物沒有對粉末團聚顆粒的形貌和相結構造成影響，高溫預處理能改善團聚顆粒的流動性。以納米團聚顆粒為原料，使用等離子噴涂工藝在鋼基體上制備了添加氧化物的YSZ涂層，觀察并研究了涂層的組織結構及性能。結果表明納米YSZ涂層以及在此基礎上添加氧化物的涂層在結構

3、形式上均為非層狀結構和柱狀晶構成的層狀結構組成，且均存在不同形式的納米結構特征，不同添加物在組織結構特征方面仍存在差異。隨著La2O3的增加，涂層的熔融特征變得明顯些，添加10wt％Nb2O5涂層中發(fā)現(xiàn)分布和方向都隨機的棒狀結構。添加CeO2和SiO2的YSZ涂層中均存在熔融的凝固特征，呈現(xiàn)出玻璃態(tài)特征。在隔熱性能方面，添加La2O3、Nb2O5可以大幅降低涂層的熱擴散系數(shù)和熱導率。三種不同熱環(huán)境下的隔熱性能表明添加第三種氧化物能提高其