项建英， 黄继华， 陈树海， 梁文建， 赵兴科， 张华

(1.北京科技大学 材料科学与工程学院，北京100083;2.环境保护部华南核与辐射安全监督站，广东 深圳518034)

热障涂层(Thermal Barrier Coatings TBCs)是指由金属黏结层和隔热性好的陶瓷热保护功能层组成的“层合型”金属陶瓷复合涂层系统。利用陶瓷材料低热导率、良好的抗氧化、耐腐蚀和耐高温等特性制备的热绝缘陶瓷涂层，能够有效阻止外部环境的热量向基体金属传递，提高基体的工作温度，减少高温氧化、腐蚀、磨损。近年来，随着航空燃气涡轮机向高推重比方向发展，燃烧室中的燃气温度已接近1500℃，而目前广泛使用的8YSZ 在1200℃以上使用时会发生相变，烧结现象严重，难以满足涡轮进口温度进一步升高的需要，新型热障涂层材料的开发迫在眉睫［1～3］。然而在选择TBCs 材料时，如何选择具有较低热导率的材料是目前遇到的主要困难之一［4］，David R. Clarke 通过综合不同的热导率计算模型，提出了基于德拜模型的最低热导率原理，认为如果一种材料的最低热导率κmin低，则这种材料就符合热障涂层陶瓷材料的要求，并计算了一些氧化物的热导率，对筛选新型热障涂层材料具有很好指导意义。

稀土锆酸盐中的La2Zr2O7是目前研究较多的一种陶瓷材料，其具有烧绿石结构，空间群为Fd-3m(No.227)，可以看成是由缺少1/8 格位氧的萤石结构(空间群为Fm-3m (No.255))衍生而来，其中1/8 单胞如图1 所示，+3 价的镧离子占据晶体学位置16d(1/2，1/2，1/2)(A 位)，+4 价的锆离子占据16c(0，0，0)(B 位);氧离子占据48f (x，1/8，1/8)和8b(3/8，3/8，3/8)2 种不同位置，因此烧绿石结构也常写成A2B2O6O'。……