热冲击环境下涂层/基底界面的微观形貌及元素扩散规律研究

摘要：

针对热障涂层在高温环境中长期服役的需求,研究热障涂层在热冲击环境下涂层/基底界面形貌演变及元素扩散规律.通过自主搭建的石英灯加热平台对热障涂层进行热冲击试验.利用SEM和EDS对热冲击后涂层/基底界面的微观形貌及元素分布进行分析,利用Boltzmann-Matano扩散模型计算了涂层/基底界面Al元素的扩散系数.结果表明,沉积态的热障涂层中黏结层(BC)主要由β和γ相组成,并且在涂层/基底界面已经出现扩散区;随着热冲击试验的进行,Al元素快速消耗致使BC层和基底间Al元素浓度梯度转变,Al元素开始向外扩散,部分拓扑密堆(TCP)相中富集的难熔元素可以重新固溶到基底中,最终各元素在界面区的分布逐渐均匀;Al元素的扩散系数在热冲击试验开始前为正值,到600次热冲击循环后为负值,且扩散系数的最大值均出现在涂层/基底界面处,距离界面越大,扩散系数就越低.

关键词：热障涂层(TBCs)、热冲击、元素扩散、扩散系数、拓扑密堆相(TCP)

所属期刊栏目：66

分类号：TG174.442;V232.4;TP3

资助基金：陕西省教育厅服务地方专项科研计划项目22C053

在线出版日期：2023-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：14-21