张晓峰，雷新更，宋希文，崔向中，张永和

（1.内蒙古科技大学材料与冶金学院，包头 014010；2.中航工业北京航空制造工程研究所，北京 100024）

热障涂层应用于燃气涡轮发动机热端部件以提高其使用温度和延长其寿命[1～2]。目前，广泛使用的热障涂层材料为6～8%Y2O3稳定的ZrO2（YSZ），该材料具有较低的导热系数、较高的热膨胀系数和较好的化学稳定性[3]，然而当温度超过1474K时，YSZ会发生相变，产生较大的体积变化，导致涂层失效[4-5]。

近年来，随着航空发动机向更高推重比发展，对高温热端部件的耐温能力提出了更高的要求，YSZ已无法满足使用要求。国内外学者纷纷研究使用温度更高的热障涂层材料，目前被认为比较有潜力的新型热障涂层材料包括：多元氧化物掺杂YSZ[6-7]、稀土锆酸盐材料、六铝镁酸镧等[8-10]。

在这些材料中，具有烧绿石结构的La2Zr2O7（LZ）被认为是最有前景的新一代热障涂层材料。LZ与YSZ相比，具有更好的组织结构稳定性、更低的导热系数和更好的抗烧结性，其不足之处是热膨胀系数较低（9～10×10-6K-1）[11]，导致其热循环寿命低于 YSZ。一些研究表明，通过掺杂CeO2可以提高LZ材料的热膨胀系数。文献[4]指出：在La2（Zr1-xCex）2O7体系中，当Zr/Ce的比率大于等于0.7/0.3时，材料为烧绿石结构；低于这个比率时为萤石和烧绿石的混合结构，在这个体系中，La2（Zr0.7Ce0.3）2O7（LZ7C3）具有优异的综合性能：较高的抗烧结性、较低的热导率以及较高的热膨胀系数，从而成为极具潜力取代YSZ热障涂层的材料。

在热障涂层的制备工艺中，EB-PVD沉积的热障涂层具有典型的柱状晶结构，具有较高的抗热循环寿命，目前已得到了广泛应用。……