等离子喷涂CeO2/ZrO2-Y2O3纳米陶瓷涂层的热震性能的研究
2016-12-08李任伟宫文彪
陶瓷学报 2016年5期
李任伟,宫文彪
(1.东北电力大学工程训练教学中心,吉林 吉林 132012;2.长春工业大学先进材料重点实验室,吉林 长春 130012)
等离子喷涂CeO2/ZrO2-Y2O3纳米陶瓷涂层的热震性能的研究
李任伟1,宫文彪2
(1.东北电力大学工程训练教学中心,吉林 吉林 132012;2.长春工业大学先进材料重点实验室,吉林 长春 130012)
采用大气等离子喷涂技术,分别使用传统的纳米氧化钇部分稳定的氧化锆(下文简称YSZ)和在YSZ中加入25wt.%CeO2(下文简称CSZ)在高温合金钢表面制备两种热障涂层。将两种涂层在900 ℃下进行热震试验,使用SEM和EDS技术分析YSZ和CSZ陶瓷涂层的抗热震性能。结果表明,CSZ在热循环第63次时失效,而YSZ在第21次失效,新型的CSZ涂层抗热震性能明显优于YSZ。CeO2可以提高Y2O3部分稳定ZrO2的抗热震性能。
氧化钇稳定的氧化锆;等离子喷涂;陶瓷涂层;热震性能
0 引 言
热障涂层(Thermal Barrier Coatings, TBC)又称陶瓷涂层,主要应用于航空飞机涡轮机叶片和武器装备推进系统的热端部件,这些零件工作长期处于高温冷热循环的环境下,热障涂层覆盖在零件表面,降低了基体材料承受的实际温度,使其能在高于本身所承受的极限温度进行工作,从而提高了零件的使用温度和寿命。随着高科技新型飞机和武器的不断问世,将涡轮发动机推向高推重比发展,进气口温度也在不断被提高[1,2],例如推重比处于十二至十五的一级发动机叶片,对涂层的工作温度要求达到1673 K以上[3],所以传统的热障涂层YSZ材料面临被淘汰,新型的热障涂层材料有待于去研发。根据文献[4, 5],在YSZ中加……
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