本文關鍵詞：大氣等離子噴涂納米結構YSZ涂層組織及性能研究　出處：《大連海事大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：本文采用大氣等離子噴涂技術,以Ar-He-H2為工作氣體,通過改變電弧電流來控制納米YSZ團聚粉末在射流中的熔化程度,成功獲得了具有不同納米結構含量的二元結構YSZ涂層。采用水淬法對獲得的納米結構YSZ涂層進行抗熱沖擊性能實驗,探究了納米結構含量對YSZ涂層熱循環(huán)壽命的影響,并與在同等條件下采用傳統微米級粉末獲得的常規(guī)YSZ涂層進行對比。最后,將不同納米結構含量的涂層在1300℃條件下保溫10小時,進行高溫燒結實驗,研究納米結構涂層在高溫下的熱穩(wěn)定性。結果表明:(1)采用納米YSZ團聚粉末獲得的涂層主要由完全熔化的納米團聚粉末形成的熔化區(qū)域和部分熔化或者未熔化的納米團聚粉末顆粒形成的納米結構區(qū)域組成。采用Ar-He-H2氣體在300A、400A、500A的條件下獲得的YSZ涂層的納米結構體積百分含量分別約為46.5%、40%、31%。(2)納米結構以及常規(guī)YSZ涂層主要由四方相(t-ZrO_2)和非平衡四方相(t'-ZrO_2)組成。納米結構YSZ涂層的維氏顯微硬度Weibull分布曲線均呈現出雙態(tài)(二元)分布,而常規(guī)YSZ涂層的維氏顯微硬度Weibull分布曲線均呈現出單一分布,證明了用納米團聚粉獲得的涂層具有典型的二元結構特征。(3)涂層抗熱沖擊性能實驗中:涂層中的納米結構含量太高或者太低,均不能表現出良好的抗熱沖擊性能。當納米結構含量適中(40%左右)時,涂層有著良好的抗熱沖擊性能;當納米結構含量較低(31%左右)時,失效位置主要發(fā)生在陶瓷涂層與粘接層之間。當納米結構含量較高(46.5%左右)時,失效位置主要發(fā)生在陶瓷涂層內部。在不同電弧電流下制備的涂層中,納米結構YSZ涂層的抗熱沖擊性能均要優(yōu)于常規(guī)YSZ涂層。(4)涂層高溫燒結實驗中:納米結構涂層經1300℃保溫10小時后,涂層仍舊為二元結構,涂層中的納米顆粒有了一定程度的長大,硬度明顯變大。
[Abstract]:In this paper, atmospheric plasma spraying technology is used to control the melting degree of nano-sized YSZ agglomerated powder in jet by changing the arc current and using Ar-He-H2 as the working gas. The binary structure YSZ coating with different content of nanostructure was successfully obtained. The thermal shock resistance of the obtained nanostructure YSZ coating was tested by water quenching method. The effect of nanostructure content on thermal cycle life of YSZ coating was investigated and compared with conventional YSZ coating obtained by traditional micron powder under the same conditions. The coating with different nanostructure content was kept for 10 hours at 1300 鈩，

本文編號：1438956