【摘要】：目的提高PS-PVD沉積7YSZ熱障涂層的抗高溫氧化性能。方法采用等離子噴涂-物理氣相沉積(PS-PVD)分別在未預(yù)處理和預(yù)處理(拋光+預(yù)氧化)的粘結(jié)層表面制備了柱狀結(jié)構(gòu)7YSZ熱障涂層,并在大氣環(huán)境下測試了柱狀結(jié)構(gòu)7YSZ熱障涂層的950℃靜態(tài)高溫氧化性能。利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、能譜儀對高溫氧化過程中的陶瓷層/粘結(jié)層界面形貌、TGO層結(jié)構(gòu)演變進行表征。結(jié)果粘結(jié)層的拋光處理能夠降低表面幾何受力不均勻部位,抑制陶瓷層/TGO/粘結(jié)層界面處微裂紋的產(chǎn)生,同時粘結(jié)層的預(yù)氧化處理形成的薄而連續(xù)的TGO層能有效降低TGO的生長速度,抑制陶瓷層-粘結(jié)層之間的元素互擴散。柱狀結(jié)構(gòu)7YSZ涂層的高溫氧化動力學(xué)曲線符合Wagner拋物線規(guī)律,粘結(jié)層未預(yù)處理和預(yù)處理的7YSZ熱障涂層的氧化速率常數(shù)分別為0.101×10~(-12) cm~2/s和0.115×10~(-13) cm~2/s。結(jié)論粘結(jié)層預(yù)處理能有效改善等離子物理氣相沉積7YSZ熱障涂層的抗氧化性能。
【圖文】：

圖1所示。圖2為采用PS-PVD制備的7YSZ涂層的微觀結(jié)構(gòu)。圖2a為涂層的表面形貌，呈團簇的“菜花”狀結(jié)構(gòu)。圖2b為涂層的斷面結(jié)構(gòu)，圖中柱狀晶垂直于基體表面生長，涂層底部柱狀晶寬度窄且較致密，上端柱狀結(jié)構(gòu)寬并在柱狀結(jié)構(gòu)的枝晶間存在大量的孔隙，，從頂端的局部放大圖可以看出，柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部包含了許多納米級二次柱狀晶，這主要是氣相沉積過程中“二次陰影”所致[18—19]，同時觀察到了柱狀枝晶上分布著較多的微納固態(tài)顆粒。圖3為涂層及粉末的XRD衍射圖，由圖3可知，M6700粉末中主要含有單斜相M和四方形T相，噴圖1SulzerMetcoM67007YSZ粉末形貌Fig.1MorphologyoftheSulzerMetcoM67007YSZpowders圖2PS-PVD制備的7YSZ涂層微觀結(jié)構(gòu)Fig.2Microstructuresof7YSZcoatingpreparedbyPS-PVD:a)surface;b)cross-sectional

的“菜花”狀結(jié)構(gòu)。圖2b為涂層的斷面結(jié)構(gòu)，圖中柱狀晶垂直于基體表面生長，涂層底部柱狀晶寬度窄且較致密，上端柱狀結(jié)構(gòu)寬并在柱狀結(jié)構(gòu)的枝晶間存在大量的孔隙，從頂端的局部放大圖可以看出，柱狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部包含了許多納米級二次柱狀晶，這主要是氣相沉積過程中“二次陰影”所致[18—19]，同時觀察到了柱狀枝晶上分布著較多的微納固態(tài)顆粒。圖3為涂層及粉末的XRD衍射圖，由圖3可知，M6700粉末中主要含有單斜相M和四方形T相，噴圖1SulzerMetcoM67007YSZ粉末形貌Fig.1MorphologyoftheSulzerMetcoM67007YSZpowders圖2PS-PVD制備的7YSZ涂層微觀結(jié)構(gòu)Fig.2Microstructuresof7YSZcoatingpreparedbyPS-PVD:a)surface;b)cross-sectional
【作者單位】： 廣東省新材料研究所現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)國家工程實驗室廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點實驗室;廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院;
【基金】：廣東省自然科學(xué)基金(2016A030312015) 廣東省科技廳對外科技合作項目(2013B050800031);廣東省科技廳工業(yè)高新技術(shù)攻關(guān)引導(dǎo)項目(2013B010102023);廣東省科技廳國際科技合作(2014B050502008)~~
【分類號】：TG174.4

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 ;纖維管和芯軸由于水浸入造成的粘結(jié)層剝離[J];包裝與食品機械;1988年02期

2 馬翠琴;;散光性安全玻璃[J];建材工業(yè)信息;1985年19期

3 孫宗琦;用Marx法精確測量內(nèi)耗和彈性模量時的計算公式[J];金屬學(xué)報;1982年06期

4 ;生物保溫、保健節(jié)能布[J];有機硅氟資訊;2009年01期

5 張東博;劉濤;劉宗德;劉東雨;徐鴻;;電熱爆炸噴涂法制備Ni-Co-Cr-Al-Y合金粘結(jié)層的氧化行為[J];金屬熱處理;2007年08期

6 D.W.Wilson;崔穎;;用熱圖法檢查復(fù)合材料中粘結(jié)層和層間的缺陷[J];國外固體火箭技術(shù);1983年03期

7 章迪康;;鑲嵌活塞Alfin粘結(jié)層失效機理及質(zhì)量提高研究[J];熱加工工藝;2008年23期

8 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前2條

1 懷麗;劉洋;;環(huán)氧瀝青粘結(jié)層灑布施工控制[A];公路交通與建設(shè)論壇（2009）[C];2010年

2 王珍萬;;環(huán)氧瀝青鋪裝防腐與粘結(jié)層施工質(zhì)量控制探析[A];公路交通與建設(shè)論壇（2011）[C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 心雨;阻透材料新突破[N];中國包裝報;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 曾蔚;同步碎石橋面鋪裝粘結(jié)層層間應(yīng)力分析與應(yīng)用研究[D];長安大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 邱琳;熱障涂層粘結(jié)層成分優(yōu)化設(shè)計研究[D];上海交通大學(xué);2014年

2 李水金;鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝粘結(jié)層性能與結(jié)構(gòu)力學(xué)分析[D];華南理工大學(xué);2016年

3 張東魯;橋面防水粘結(jié)層材料性能評價與應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2016年

4 靖珍珠;表面鋁分布對MCrAlY粘結(jié)層高溫氧化行為的影響[D];中國民航大學(xué);2016年

5 柏園;橋面鋪裝粘結(jié)層的研究[D];長安大學(xué);2005年

6 周源;瀝青混凝土橋面鋪裝粘結(jié)層界面結(jié)構(gòu)和性能研究[D];華南理工大學(xué);2013年

7 吳遠啟;粘結(jié)層成分與熱障涂層界面電子結(jié)構(gòu)的關(guān)系[D];北京化工大學(xué);2004年

8 劉越;強流脈沖電子束輻照NiCrAlY粘結(jié)層表面改性[D];大連理工大學(xué);2012年

9 蘇俊杰;基于有限元法的外貼FRP加固結(jié)構(gòu)分析研究[D];浙江大學(xué);2014年

10 王浩;全鋼型板式防屈曲支撐無粘結(jié)層的有限元分析與支撐設(shè)計方法研究[D];廣州大學(xué);2013年

本文編號：2528698