本文關(guān)鍵詞：元素?fù)诫s對(duì)熱障復(fù)合涂層組織與性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：采用電泳沉積的方法在Inconel600高溫合金基體的表面制備YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層,研究了基體進(jìn)行噴丸處理后的YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層組織與性能、摻雜稀土Gd2O3對(duì)G-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層相變和顯微結(jié)構(gòu)的影響和摻雜稀土Nd2O3對(duì)N-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層組織和性能的影響。與基體未進(jìn)行噴丸處理的相比,對(duì)基體進(jìn)行噴丸處理后制備的復(fù)合涂層其結(jié)合力比基體未處理制備的復(fù)合涂層要大,而且表面裂紋較少。在能譜分析中,YSZ/(Al,Ni)熱障復(fù)合涂層在高溫氧化后Cr元素從基體向界面處偏聚。在1100℃空氣中氧化的過程中,YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層中Cr元素向界面擴(kuò)散厚度為2.91μm,而基體進(jìn)行噴丸處理后的YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層4.0μm。研究表明,相比于YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層,基體經(jīng)噴丸處理后的YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層具有較好的結(jié)合力和抗高溫氧化性能。研究結(jié)果表明,摻雜稀土氧化釓的G-YSZ/(Al,Ni)熱障復(fù)合涂層在等溫氧化過程中顆粒長(zhǎng)大較小、裂紋少、表面更加致密。在經(jīng)過氧化100 h后,摻雜稀土的G-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層結(jié)合強(qiáng)度為3.5 N,未摻雜稀土YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度為2.6 N。G-YSZ/(Al,Ni)熱障復(fù)合涂層中存在Gd2Zr2O7相和穩(wěn)定的NiAl2O4相,Gd2Zr2O7耐高溫氧化性能優(yōu)異和穩(wěn)定性較好。摻雜稀土元素釓的G-YSZ/(Al,Ni)涂層具有更優(yōu)異的更高溫氧化性能。等溫氧化100h后,摻雜了稀土氧化釓的G-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層基體之間具有更好的結(jié)合力,抗剝落性和服役壽命較好。與YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層相比,摻雜稀土氧化釹的N-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層在等溫氧化過程中顆粒長(zhǎng)大較小、裂紋少、表面更加致密,并且發(fā)生自愈合現(xiàn)象。在等溫氧化100h后,N-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度為3.26 N。在1100℃下空氣中等溫氧化100h后,摻雜了稀土元素釹的N-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層具有更加優(yōu)異的結(jié)合強(qiáng)度,改善了抗剝落性能和服役壽命。在1100℃下空氣中等溫氧化過程中,摻雜稀土元素釹的N-YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層的抗高溫氧化性能比未摻雜稀土元素的YSZ/(Al,Ni)復(fù)合涂層顯著提。
【關(guān)鍵詞】：電泳沉積 稀土摻雜 噴丸處理 高溫氧化 結(jié)合強(qiáng)度 自愈合
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 選題的來源背景和意義11-12
• 1.2 熱障復(fù)合涂層的結(jié)構(gòu)體系12-13
• 1.3 熱障涂層材料13-15
• 1.4 熱障復(fù)合涂層的主要制造方法15-19
• 1.4.1 電子束物理氣相沉積15-16
• 1.4.2 等離子噴涂16-17
• 1.4.3 磁控濺射技術(shù)17
• 1.4.4 電泳沉積技術(shù)17-19
• 1.5 復(fù)合涂層的失效原因19-21
• 1.5.1 氧化鋯陶瓷層相變19-20
• 1.5.2 腐蝕環(huán)境引起涂層失效20
• 1.5.3 熱失配應(yīng)力引起涂層失效20
• 1.5.4 TGO的生長(zhǎng)引起涂層失效20-21
• 1.6 改善復(fù)合涂層性能方法21-22
• 1.6.1 基體預(yù)處理21
• 1.6.2 摻雜稀土元素21
• 1.6.3 加入添加劑21-22
• 1.7 本課題研究的主要內(nèi)容22-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法24-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法25-26
• 2.4 試樣制備26-31
• 2.5 組織結(jié)構(gòu)分析及性能測(cè)試31-33
• 2.5.1 熱障復(fù)合涂層的物相成分分析31
• 2.5.2 涂層的性能測(cè)試31-33
• 第三章 基體經(jīng)噴丸處理后對(duì)YSZ/( Al,Ni)熱障復(fù)合涂層組織與性能的影響33-42
• 引言33
• 3.1 基體經(jīng)噴丸處理后的YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的物相與組織分析33-39
• 3.2 YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的抗高溫氧化性能39-40
• 3.3 基體經(jīng)噴丸處理后的YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 摻雜稀土元素氧化釓對(duì)YSZ/ (Al, Ni)熱障涂層組織與性能的影響42-49
• 引言42-43
• 4.1 YSZ/(Al, Ni)和G-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的抗高溫氧化性能43-44
• 4.2 YSZ/(Al, Ni)和 G-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的復(fù)合涂層物相分析44-46
• 4.3 YSZ/(Al, Ni)和 G-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的復(fù)合涂層表面形貌46-47
• 4.4 YSZ/(Al, Ni)和G-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 摻雜稀土氧化釹對(duì)YSZ/(Al, Ni)熱障涂層組織與性能的影響49-58
• 引言49
• 5.1 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的抗高溫氧化性能49-50
• 5.2 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的物相及組織分析50-54
• 5.3 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的表面形貌54-55
• 5.4 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-61
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果66-67
• 致謝67-68

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