冉书明，郭 怡

(重庆水利电力职业技术学院，智能制造学院，重庆 402160)

0 引 言

随着先进航空发动机向高推重比方向的发展，燃烧室内部关键零部件的服役环境温度会进一步上升，一般会超过1 200 ℃。在这样高的温度下，现役的氧化钇部分稳定氧化锆(Y2O3stabilized ZrO2，简称YSZ)由于自身不可避免的相转变，以及高温下的烧结收缩隔热性能下降等缺点，已经不适合先进航空发动机发展的需求，寻求新型可替代YSZ的热障涂层表面陶瓷层材料就显得十分必要[1-3]。一般而言，一种合适的热障涂层表面陶瓷层材料要满足以下几种条件：(1)较低的热导率(<2 W/(m·K))；(2)较高的热膨胀系数(>9×10-6/K)；(3)良好的高温相稳定性能；(4)良好的化学稳定性；(5)高熔点；(6)较低的烧结收缩率；(7)较高的结合强度[4]。然而，目前找到一种同时满足以上七个条件的材料还十分困难，而主要以前三个条件作为研制开发新型热障涂层表面陶瓷层材料的标准[4]。

近几年来，化学式为RE2Ce2O7的稀土铈酸盐由于其较低的热导率、较高的热膨胀系数以及良好的高温相稳定性能，被认为是一种潜在的新型热障涂层用陶瓷材料。例如，Dehkharghani等[5]研究表明，等离子喷涂制备的YSZ-La2Ce2O7复合热障涂层能明显增强涂层的断裂韧性，并显著提高其热循环寿命。SrZrO3-La2Ce2O7复合材料不仅具有较高的硬度和热膨胀性能，同时在室温～1 450 ℃范围内展现出良好的相稳定性能，1 200 ℃下的热导率约为0.97 W/(m·K)[6]。Ta2O5掺杂不仅可以有效抑制La2Ce2O7热膨胀系数的突然下降现象，而且对应的La2Ce1.7Ta0.3O7.15热障涂层在1 000 ℃下的热导率在0.54～0.71 W/(m·K)之间，其热循环寿命与单一La2Ce2O7涂层相比也显著改善[7-8]。……