等离子喷涂Sc2O3-Y2O3-ZrO2热障涂层组织结构和性能研究

摘要：

采用化学共沉淀—煅烧法制备了7.1mol％Sc2O3～1.5mol％Y2O3-ZrO2(ScYSZ)设计成分复合陶瓷原粉,将该原粉经团聚造粒和高温烧结处理,使粉末流动性及松装密度满足等离子喷涂工艺要求.经大气等离子喷涂制备了超高温热障涂层.采用场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射对粉末组织结构、形貌进行了测试,并进行了涂层组织结构、高温相稳定性、隔热性能、热冲击性能及抗氧化性能进行了测试分析.结果表明所制备的ScYSZ团聚粉末在1200℃烧结处理2h后,粉末呈球形、流动性好,满足等离子喷涂工艺要求.ScYSZ粉末及其涂层室温均呈单一四方结构,1500℃热处理300h后,ScYSZ涂层无单斜相出现,具有非常优秀的高温相稳定性.在900℃～ 1500℃温度测量范围内,等离子喷涂ScYSZ涂层的热导率为0.93～1.19W/m·K,明显低于目前广泛应用的等离子喷涂Y2O3-ZrO2涂层的热导率(1.2 ～ 1.5W/m·K).Sc2O3的加入在提高了热障涂层的高温相稳定性的同时,也显著提高了涂层的隔热性能及抗热冲击性能,Sc2O3-Y2O3-ZrO2很有希望成为1500℃使用的超高温热障涂层材料.

关键词：热障涂层、化学共沉淀、氧化钪氧化钇复合稳定氧化锆、组织结构、相稳定性、热导率、热冲击性能

所属期刊栏目：8

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

在线出版日期：2016-06-16（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：17-24