王跃明，熊翔，时启龙，夏运朝，闵小兵



部分非晶化ZrO2/Y2O3基冷喷涂粉末的制备及应用

王跃明1, 2，熊翔3，时启龙4，夏运朝1，闵小兵5

(1. 湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室，湘潭 411201；2. 湖南科技大学高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室，湘潭 411201；3. 中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；4. 长沙矿冶研究院资源所锰业组，长沙 410012；5. 湖南省冶金材料研究院先进涂层技术研究所，长沙 410014)

采用溶胶−凝胶法结合高能球磨技术制备部分非晶化ZrO2/Y2O3/CeO2复合粉末，采用喷雾造粒技术制备ZrO2基团聚粉体，并尝试采用冷喷涂制备热障涂层(thermal barrier coatings, 简称TBCs)。通过SEM、XRD分析ZrO2基复合粉末的显微形貌、物相组成及非晶化程度，通过激光粒度分析仪及差热扫描量热仪测定球磨粉末的粒度分布范围及玻璃化转变温度。研究表明，随球磨时间延长，复合粉末逐渐细化，非晶含量逐渐升高，其中80 h球磨粉末的玻璃化转变温度及晶化温度分别为720 ℃及740 ℃，过冷液相区宽度达20 ℃，平均粒度约0.27 μm，结晶度约28.09%。喷雾造粒ZrO2基团聚粉体平均粒度约为32 μm，流动性约26.5 s/25 g，松比约1.3 g/cm3，适合用于冷喷涂沉积涂层。冷喷涂TBCs为致密颗粒状结构，且YSZ顶层与NiCoCrAlY过渡层界面结合紧密。

高能球磨；部分非晶；ZrO2基复合粉末；冷喷涂；热障涂层

热障涂层(thermal barrier coatings，简称TBCs)的性能主要取决于喷涂粉末及制备工艺。作为热障涂层最常用的制备技术之一，热喷涂技术的高温成形特点使得喷涂材料不可避免地发生相变、化学反应及辐射现象，导致陶瓷涂层残余热应力偏高，而涂层厚度、致密性及力学性能偏低，已难以满足市场对高性能陶瓷涂层的需求[1−2]。……