激光重熔热障涂层TGO生长与抗高温氧化机制

摘要：

激光重熔是提高热障涂层(TBC)陶瓷层致密度进而减少氧气传输通道的有效途径.本文将TBC陶瓷层表面进行激光重熔,通过1100℃高温氧化实验,研究重熔层对TBC热生长氧化物(TGO)的影响规律,阐明了激光重熔对提高TBC抗高温氧化性能的作用机理.结果表明:喷涂态TBC(AS-TBC)、重熔态TBC(LR-TBC)的TGO厚度及氧化增重均随氧化时间的延长而增长.重熔层能消除部分喷涂缺陷,降低陶瓷层表面粗糙度,减少涂层与氧气的接触面积.经过激光重熔的陶瓷层更加致密,促使层内粒子间隙愈合,而且重熔层的裂纹缩小甚至闭合提高了LR-TBC的应变容限,从而抑制了LR-TBC中氧通过孔隙与裂纹向黏接层的渗透,延缓了氧化中后期TGO的生长,使其直至氧化结束始终保持单一Al2O3层的TGO结构.最终,LR-TBC的抛物线氧化速率Kp相比AS-TBC下降了9.00％.

关键词：激光重熔、热障涂层、热生长氧化物、高温氧化

所属期刊栏目：32

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：国家重点研发计划;丝绸之路经济带金属表面工程技术国际科技合作基地;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：3780-3791