Sm_2YbTaO_7和La_2AlTaO_7的热物理性能

采用固相反应法制备了Sm_2YbTaO_7和La_2AlTaO_7氧化物,并研究了其热物理性能。Sm_2YbTaO_7和La_2AlTaO_7氧化物在20℃~1200℃范围内的平均热导率分别是0.45 W/(m·K)和1.71 W/(m·K),明显低于现役的氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷(YSZ)。与La_2AlTaO_7相比,Sm_2YbTaO_7较低的热导率可以归因于其取代原子与基质原子之间较高的原子质量差别,Sm_2YbTaO_7较高的热膨胀系数则可归因于其A位与B位离子之间较低的电负性差别。Sm_2YbTaO_7和La_2AlTaO_7的热导率和热膨胀系数均满足热障涂层的要求,具有做为新型热障涂层表面陶瓷层材料使用的潜力。     

黏结层粗糙度对热障涂层高温氧化及力学性能的影响（英文）EI北大核心CSCD

采用超音速火焰喷涂(HVOF)在高温合金K4169上制备了NiCoCrAlYTa黏结层,使用不同粒度的氧化铝对黏结层进行喷砂预处理制备出了不同粗糙度的黏结层,再通过大气等离子喷涂(APS)在不同粗糙度的黏结层上制备了ZrO2–7%Y2O3(7YSZ)热障涂层(TBCs)。对不同粗糙度的黏结层表面采用体视镜进行观察分析;并对不同粗糙度下制备的热障涂层的高温氧化性能、热震性能、表面硬度、结合强度等进行了测试以及对它们的变化规律进行了对比分析。此外,对热震失效后热障涂层的黏结层与陶瓷层界面进行了残余应力分析,计算了热生长层(TGO)裂纹尖端应力场强度(K)。研究结果表明:黏结层粗糙度越大,热障涂层中黏结层的氧化质量增加,黏结层与陶瓷层界面残余应力增加;当黏结层粗糙度为3.52μm时,热障涂层有最优的综合性能,其中结合强度和热震次数分别为57 MPa和52次(950℃到22℃循环)。     

中低温固体氧化物燃料电池陶瓷阴极材料

综述了中低温固体氧化物燃料电池（SOFC）陶瓷阴极材料的研究和发展动态，这些陶瓷材料包括焦绿石结构的A2Ru2O7-δ陶瓷，Ag-YDB(Y2O3dopedBi2O3)复合陶瓷以及具有钙钛矿结构的La1-xSrxCo1-yFeyO3(LSCF)型陶瓷。     

单层厚度对Sm2Zr2O7/8YSZ热障涂层残余热应力的影响

采用有限单元法研究了金属粘结层厚度、热生长氧化层厚度及陶瓷层厚度对Sm2Zr2O7/8YSZ双陶瓷层热障涂层残余热应力的影响。结果表明,金属粘结层厚度为0.1mm时,涂层径向应力最小。涂层径向应力随热生长氧化层的厚度的增加而减小。当YSZ厚度在0.1～0.5mm之间时,径向热应力随YSZ厚度增加而增大,超过0.5mm后应力基本不再变化。陶瓷层最佳厚度组合是0.1mmYSZ+0.9mmSm2Zr2O7。     

不同基体条件下Sm_2Zr_2O_7/YSZ热障涂层的残余应力

采用有限元法研究了基体条件对等离子喷涂Sm2Zr2O7/YSZ双陶瓷层热障涂层涂层的残余热应力,并与单一Sm2Zr2O7涂层进行了比较。计算结果表明,涂层的残余热应力随金属基体的热膨胀系数增加而增大,当基体厚度超过25mm后,径向应力不再变化,基体半径对涂层残余应力的影响可以忽略。Sm2Zr2O7/YSZ涂层的热应力明显小于单一的Sm2Zr2O7涂层,增加涂层的层数可缓解残余热应力。     

(Sm0.7Yb0.3)2Ce2O7陶瓷的热膨胀系数及热导率

以Sm2O3、Yb2O3和CeO2为原材料,采用固相反应法制备了(Sm0.7Yb0.3)2Ce2O7陶瓷材料,用X射线衍射(XRD分析了其相结构,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)分析其显微组织和元素组成,用推杆膨胀法和激光脉冲法测试了其热膨胀系数和热导率.结果表明,所制备的(Sm0.7Yb0.3)2Ce2O7具有典型的萤石结构,其微观组织致密,晶界清晰.Yb3+离子较小的离子半径使其热膨胀系数低于Sm2Ce2O7,基质原子与取代原子之间质量及尺寸之间的差别,使其具有比Sm2Ce2O7更低的热导率,该材料有潜力用作新型热障涂层表面陶瓷层材料.     

基体条件对Sm2Zr2O7/YSZ双陶瓷层热障涂层界面残余热应力的影响

采用有限元分析软件ANSYS对等离子喷涂Sm2Zr2O7/YSZ双陶瓷层热障涂层界面残余热应力分布进行了数值仿真。结果表明:基体厚度不同时,涂层界面Sm2Zr2O7/YSZ及界面YSZ/NiCoCrAlY对应应力及应力梯度基本不变,表明应力及应力梯度与基体厚度无关;但基体材质热膨胀系数对涂层系统界面的径向、轴向及剪切应力梯度有决定性的影响,且各应力梯度随金属基体的热膨胀系数差异增加而增大,表明基体材质是影响涂层界面径向残余热应力及应力梯度的根本原因。采用多层陶瓷结构并合理选择各层材质的热膨胀系数将更加有利于降低涂层应力梯度,进而改善涂层性能,延长涂层寿命。     

镁合金表面ZrO2涂层的等离子体电解氧化制备及其放电特性

采用等离子体电解氧化(plasma electrolytic oxidation,PEO)技术在基础电解液K2ZrF6中,在AZ31镁合金表面制备ZrO2陶瓷涂层。对PEO过程放电特性、等离子体场的成分、ZrO2陶瓷涂层表面及截面形貌、晶相组成、耐腐蚀性能及表面接触角进行了研究。结果表明:制得的ZrO2陶瓷涂层表面均匀,截面致密,涂层主要由立方相、四方相及单斜相ZrO2组成。ZrO2涂层耐腐蚀性能相对于基体提高了6个数量级。制得的ZrO2陶瓷涂层表现出疏水性,有利于提高基体材料的耐腐蚀性能。等离子体场内放电火花活性物种主要由Na、K、Mg、Al、H、O、O2、H2O、H2O+、O+、OI及ZrO2组成。     

热障涂层材料研究进展

热障涂层材料广泛应用于发动机热端部件的热防护，能有效提高航空发动机热端 部件的工作温度和使用寿命。目前商用的热障涂层材料为氧化钇部分稳定氧化锆，但其在服役 温度高于 1200?C 时会发生相变而失效，难以满足新一代航空发动机对热障涂层的性能要求。因 此，寻找新型热障涂层材料及其服役性能研究一直是近年来的热点。本文综述了近年来氧化钇 稳定氧化锆、钙钛矿氧化物、烧绿石氧化物以及稀土硅酸盐材料的研究进展，并展望了热障涂 层材料的未来发展趋势。     

等离子喷涂陶瓷涂层降低孔隙率的研究进展

通过对等离子喷涂陶瓷涂层降低孔隙率研究现状的文献综述,概括了国内外在等离子喷涂制备Al2O3及其复合涂层、Cr2O3及其复合涂层、ZrO2及其复合涂层降低孔隙率的研究进展,展望今后等离子喷涂陶瓷涂层降低孔隙率的发展方向.