LZO/8YSZ双陶瓷热障涂层CMAS的腐蚀性能

摘要：

为探究La2Zr2O7(LZO)涂层服役于CMAS环境中其微观结构、力学性能的变化及封阻渗透的原因,采用大气等离子制备了以Al2O3为基体的LZO/8YSZ双陶瓷热障涂层(TBCs),并辅以8YSZ单陶瓷TBCs作对比.利用XRD、SEM和EDS研究了8YSZ和LZO/8YSZ单双陶瓷TBCs的相结构和微观组织;利用维式硬度计和Image Pro plus软件研究了腐蚀后的涂层硬度及渗透深度.结果 表明:1250℃CMAS腐蚀12 h后,LZO/8YSZ双陶瓷TBCs中LZO反应厚度约为57 μm;反应层物相以球状ZrO2和棒状Ca2 La8(SiO4) 6O2为主,并伴有少量CaAl2Si2O8和MgAl2O4.而8YSZ单陶瓷TBCs腐蚀深度约为300 μm(整个8YSZ层厚),截面变为以球状m-ZrO2为主的疏松结构.腐蚀后8YSZ、LZO反应层硬度均有所增加,但提高的面内刚度未引发反应/未反应层间开裂.LZO陶瓷层作为双陶瓷TBCs牺牲防护层,依靠La同CMAS反应生成致密磷灰石(Ca2La8(SiO4) 6O2)的封阻作用,有效减少CMAS渗入,抑制了内部8YSZ的不稳定性.

关键词：大气等离子喷涂、LZO/8YSZ双陶瓷、热障涂层、CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS)腐蚀

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分类号：TG174.442(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;甘肃省国际科技合作特派员计划;甘肃省重点研发计划

在线出版日期：2020-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：91-100