科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
目的 研究喷涂态YZrHf热障涂层的微观组织及其抵抗高温热冲击的性能，探讨高温条件下热生长氧化物(TGO)对陶瓷层的影响。方法 采用大气等离子喷涂(APS)技术制备厚度约为300μm的YZrHf热障涂层，并将涂层在950℃下保温15 min后进行水冷循环热震实验，直至涂层剥落失效，使用SEM、EDS、X射线衍射仪对制备态及热震实验后的热障涂层微观组织进行分析。结果 涂层表面粗糙不平且分布有十几到几十微米长度的网状裂纹，这些相互贯通的裂纹为氧气的进入提供了通道。经过101次循环热震实验后，涂层部分区域剥落失效，SEM结果显示，在陶瓷层/黏结层界面处、黏结层内部均出现了热生长氧化物，且在陶瓷层中分布有横向、纵向的贯通性裂纹，而在TGO生长区域，也出现了一些小裂纹，但涂层并未剥落。经测定分析可知，TGO的主要成分为Al2O3、Cr2O3、NiO以及尖晶石氧化物组成的混合物(CSN)。结论 热震实验后TGO层中Al元素贫化，Ni、Cr等元素向界面处迁移参与反应，同时尖晶石氧化物以α-Al2O3为基础形成，这些氧化物的存在会产生对陶瓷层的压应力，加速涂层的开裂失效；涂层中掺杂的HfO2能够阻止Al的外扩散，降低氧化层的生长速率。
- 出版日期2024
- 单位南昌航空大学; 全南晶环科技有限责任公司; 九江职业技术学院
