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1.  CeO2-Y2O3-ZrO2热障涂层的组织结构及隔热性能  被引次数:1
   王娇  邓畅光  邓姝皓  杨焜《中国表面工程》,2015年第28卷第1期
   为获得孔隙率高、隔热性能好的热障涂层CeO2-Y2O3-ZrO2(CYSZ),采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)和大气等离子喷涂(APS)工艺在K4169镍基高温合金表面分别沉积NiCoCrAlYTa粘结层和CeO2、Y2O3共同稳定的ZrO2空心粉CYSZ陶瓷层。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对不同喷涂电流(500,600和700A)制备的CYSZ热障涂层和采用传统Y2O3稳定的ZrO2团聚粉7YSZ为陶瓷面层的热障涂层的组织结构进行观察分析,并测定其隔热性能。结果表明:与传统的7YSZ类似,CYSZ涂层主要组成相为四方t相,涂层呈典型层状结构,但相对于7YSZ,空心粉CYSZ涂层存在更多孔隙和微裂纹;在1 150℃时,随着喷涂电流的增大,隔热性能呈降低趋势,CYSZ涂层隔热性能比传统7YSZ涂层隔热性能好。    

2.  爆炸喷涂空心球形氧化锆热障涂层的抗热冲击性能  被引次数:8
   柯培玲  武颖娜  王启民  宫骏  孙超  闻立时《金属学报》,2004年第40卷第11期
   在镍基高温合金基体DSM11上制备双层结构的热障涂层.粘结底层采用电弧离子镀技术制备的NiCoCrAlY涂层,陶瓷顶层采用爆炸喷涂技术制备的Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ)陶瓷涂层,粉末采用普通实心YSZ粉、空心球形YSZ粉对制备的热障涂层进行热导率测定和热冲击性能实验.结果表明:爆炸喷涂制备的空心YSZ陶瓷层涂层具有低的热导率和良好的抗热冲击性能。    

3.  热喷涂纳米结构La2Zr2O7(LZ)/8YSZ双陶瓷热障涂层  被引次数:2
   王铀  王亮  刘赛月  刘勇  王超会  邹志伟《中国表面工程》,2016年第29卷第1期
   为了满足发动机以及涡轮机越来越高的性能要求,双陶瓷热障涂层逐渐取代单陶瓷层的8YSZ涂层,成为可以长期使用温度高于1 200 ℃的新型陶瓷涂层。采用等离子喷涂方法制备了La2Zr2O7(LZ)/8YSZ双陶瓷热障涂层,并同时制备了微米结构和纳米结构的单层8YSZ陶瓷涂层作为对比。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了粉体喂料和涂层的组织结构。采用对偶拉伸试验法、水淬方法和日本工业标准等研究了涂层的结合强度、隔热效果、热震行为以及高温抗氧化行为。结果表明,与单层的8YSZ陶瓷层相比,双陶瓷型nLZ/8YSZ涂层的隔热效果提高了35%,热震次数增加了一倍,热氧化失效时间延长了100多小时,具有较佳的隔热效果、抗热震性能以及抗高温氧化性能。    

4.  等离子喷涂-物理气相沉积7YSZ热障涂层的高温氧化行为  被引次数:1
   陈文龙  刘敏  张吉阜  宋进兵  邓子谦《中国表面工程》,2015年第28卷第5期
   以纳米团聚烧结的ZrO27%Y2O3(7YSZ)粉末为原料,采用等离子喷涂物理气相沉积(PSPVD)工艺及大气等离子喷涂工艺(APS)在镍基高温合金表面制备了柱状热障涂层(CTBC)和层状热障涂层(LTBC),并进行1 000 ℃的恒温氧化试验,采用X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针、能谱分析等检测手段表征热障涂层的微观结构和高温氧化行为。结果表明:CTBC涂层在氧化初始阶段快速生成TGO层,氧化50 h后TGO层生长速率减慢,氧化动力学曲线符合五次方抛物线规律,而LTBC涂层氧化动力学曲线符合常规二次方抛物线规律。CTBC涂层氧化速度快于LTBC涂层,但抗氧化剥落性能优于LTBC涂层。    

5.  YSZ喷涂粉末制备工艺及其对涂层性能影响  
   白描  杨杰  李飞  张智  高波《中国粉体技术》,2014年第20卷第5期
   针对不同类型的Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)喷涂粉末,分析喷涂粉末对等离子喷涂氧化锆热障涂层结构和性能的影响。结果表明:熔融破碎型粉末涂层的孔隙率较小,热导率较大;空心球形粉末涂层孔隙率适中,层间孔隙率较大;扁平粒子界面数量较多,涂层的热导率最小,团聚烧结型粉末涂层虽然具有最大的孔隙率,但是层间孔隙率和扁平粒子界面数量小于空心球形粉末涂层的,其热导率介于两者之间;高纯和低密度YSZ喷涂粉末可提升热障涂层的抗烧结能力,从减小热障涂层热导率及延长高温使用寿命的角度考虑,应发展高纯、低密度的空心球形粉末技术。    

6.  等离子喷涂热障涂层高温风洞热震行为  被引次数:3
   刘亚男  张立同  梅 辉  成来飞《稀有金属材料与工程》,2009年第38卷第1期
   采用等离子喷涂工艺制备ZrO2-8%Y2O3(质量分数,下同)陶瓷层,冷喷涂制备CoNiCrAlY粘结层,在高温燃气风洞条件下测试热障涂层的热震性能,并研究了高温氧化处理对试样热震性能的影响.结果表明,等离子喷涂热障涂层具有较好的抗热震性能,经过100次热震循环后,涂层与基体结合良好,涂层较为完整,未出现大面积的剥落;经过氧化处理后的试样抗热震性较差.    

7.  粘结层预处理对PS-PVD沉积7YSZ热障涂层氧化行为的影响  
   邝子奇  陈文龙  刘敏  毛杰  邓子谦《表面技术》,2017年第46卷第3期
   目的 提高PS-PVD沉积7YSZ热障涂层的抗高温氧化性能.方法 采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)分别在未预处理和预处理(抛光+预氧化)的粘结层表面制备了柱状结构7YSZ热障涂层,并在大气环境下测试了柱状结构7YSZ热障涂层的950℃静态高温氧化性能.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪对高温氧化过程中的陶瓷层/粘结层界面形貌、TGO层结构演变进行表征.结果 粘结层的抛光处理能够降低表面几何受力不均匀部位,抑制陶瓷层/TGO/粘结层界面处微裂纹的产生,同时粘结层的预氧化处理形成的薄而连续的TGO层能有效降低TGO的生长速度,抑制陶瓷层-粘结层之间的元素互扩散.柱状结构7YSZ涂层的高温氧化动力学曲线符合Wagner抛物线规律,粘结层未预处理和预处理的7YSZ热障涂层的氧化速率常数分别为0.101×10-12 cm2/s和0.115×10-13 cm2/s.结论 粘结层预处理能有效改善等离子物理气相沉积7YSZ热障涂层的抗氧化性能.    

8.  等离子喷涂Sm2Zr2O7热障涂层及其性能  被引次数:1
   张红松  张政  魏媛  陈晓鸽《材料保护》,2008年第41卷第11期
   为研究稀土锆酸盐热障涂层的抗热震性能及隔热性能,以Sm2O3和ZrO2为原料,采用固相反应法制备了热喷涂用Sm2Zr2O7粉末,并采用大气等离子喷涂技术在LY12合金表面制备了Sm2Zr2O7热障涂层.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试技术研究了Sm2Zr2O7粉末和Sm2Zr2O7涂层的微观组织结构、涂层结合强度和热导率.结果表明:制备的Sm2Zr2O7粉末主要呈短轴状,颗粒内部结合紧密,可满足热喷涂的需要;喷涂前后Sm2Zr2O7相成分没有发生任何变化,具有良好的相稳定性能;Sm2Zr2O7热障涂层组织结构致密,涂层的孔隙率约为14.31%,结合强度约为19.8 MPa;在相同的孔隙率下,Sm2Zr2O7涂层的热导率仅为YSZ涂层的37.6%和纳米YSz涂层的42.1%.    

9.  枪速对热障涂层组织性能及残余应力的影响  
   李晨希  刘爽  张甲  常新春《沈阳工业大学学报》,2015年第2期
   为了研究等离子喷涂制备热障涂层(TBCs)时不同枪速对陶瓷面层组织性能和残余应力的影响,在GH4169高温合金基体上采用超音速火焰喷涂(HVOF)Ni Co Cr Al Y粘结层(BC层)和大气等离子喷涂(APS)8YSZ陶瓷层(TC层).通过对比不同参数样品的微观组织以及显微硬度、残余应力和热震性能差异,研究了枪速对热障涂层的影响.结果表明:枪速过低或过高时,涂层表面残余应力较大,热震性能较低;随着枪速的增大,涂层表面粗糙度逐渐增大,而孔隙率和显微硬度逐渐减小;枪速过低时,涂层出现纵向裂纹,热震失效方式为整体剥落;而枪速较大时,涂层从边缘向中心不断剥落,涂层表面出现白点.    

10.  氧化锆基双陶瓷层热障涂层表层材料研究进展  
   吴硕  赵远涛  李文戈  赵忠贤  刘未来  吴艳鹏《表面技术》,2020年第49卷第9期
   双陶瓷层热障涂层是热障涂层技术的发展方向之一。等离子喷涂和电子束-物理气相沉积技术是目前最常用的双层涂层制备技术,但存在的固有缺点影响涂层性能的发挥。可实现非视线沉积的等离子-物理气相沉积技术效率高,能对涂层微观结构进行精准调控,发展潜力巨大。稀土氧化物掺杂ZrO2、A2B2O7型烧绿石和萤石结构化合物、钇铝石榴石、独居石结构的稀土磷酸盐、氧化铝等材料被作为表层陶瓷,分别与传统的6%~8%Y2O3部分稳定的ZrO2((6~8)YSZ)层组合构成双陶瓷层,可有效降低涂层的热导率,极大地改善抗熔盐热腐蚀性能,提高耐热温度等。如YSZ/CeO2和TiO2共稳定的ZrO2双层涂层可大幅提高隔热性能,La2(Zr0.7Ce0.3)2O7能有效提高整个涂层的使用寿命,钇铝石榴石能阻隔氧渗入YSZ层并防止粘结层金属的氧化,GdPO4能与Na2SO4+V2O5熔盐反应形成稠密反应层并抑制熔盐的进一步渗入,纳米Al2O3可形成致密结构,并提高涂层的抗热腐蚀能力和抗高温氧化能力。但是,绝大部分材料的热膨胀系数较低、断裂韧性较差,限制了涂层整体性能的发挥。结合纳米技术和等离子-物理气相沉积等新的制备技术,改性修饰稀土锆酸盐等表层材料的热物理性能,引入稀土钽酸盐等热导率低、韧性强、阻氧性好的材料,被认为能提高双层涂层的隔热性能和使用寿命。    

11.  TiAl合金表面等离子喷涂层的形貌和抗氧化性分析  
   姚斌  周海  陈飞  杨钧《金属热处理》,2004年第29卷第10期
   采用等离子喷涂方法在TiAl合金表面喷涂,得到由CoNiCrAlY粘结层和(ZrO2 Y2O3)陶瓷外层组成的双层结构的热障涂层。对涂层进行了高温抗氧化试验,并用SEM和金相法观察和分析了涂层的组织及形貌。结果表明,经喷涂后试样的高温抗氧化能力显著提高。    

12.  耐热钢表面等离子喷涂热障涂层性能研究  
   陈飞  周海  吕涛  丁华东《新技术新工艺》,2006年第7期
   利用等离子喷涂法在耐热钢1Cr18Ni9Ti基体表面喷涂NiCrAl+(ZrO2+Y2O3)陶瓷热障涂层,并进行高温隔热性能试验。试验结果表明,1Cr18Ni9Ti经等离子喷涂处理后表面形成陶瓷热障涂层且与基体结合紧密;经等离子喷涂处理后,表面陶瓷层的硬度显著增高,耐磨性能提高;经高温隔热性能试验,NiCrAl+(ZrO2+Y2O3)热障涂层隔热效果较为明显。用XRD,SEM检测了试样的金相组织、结构及形貌。    

13.  等离子喷涂热障涂层的高温氧化行为研究  
   任鑫《热加工工艺》,2009年第38卷第16期
   采用等离子喷涂工艺在K38高温合金基体上分别制备了Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)和MgO稳定的ZrO2热障涂层(MSZ),利用热重分析、X-射线衍射和带能谱的扫描电镜等手段,研究分析了两种涂层在900℃和1000℃的高温氧化性能.结果表明:YSZ涂层和MSZ涂层在900℃都有较好的抗高温氧化性能:MSZ涂层在1000℃氧化时发生了相变,引起陶瓷外层开裂,影响了涂层的抗氧化性能和使用寿命,而YSZ涂层在1000℃氧化没有相变发生,表现出比MSZ涂层更佳的抗氧化性能.    

14.  粘结层和陶瓷层厚度对纳米结构热障涂层性能的影响  被引次数:1
   何箐  李嘉  詹华  汪瑞军  王伟平《表面技术》,2013年第42卷第1期
   采用超音速火焰喷涂+大气等离子喷涂工艺,在K403高温合金表面制备不同层厚比的NiCrA-lY/纳米7YSZ热障涂层,研究了涂层厚度变化对热障涂层表面粗糙度、结合强度、热震性能和热循环寿命的影响规律。结果表明:当粘结层厚度一定时,随着陶瓷层厚度的增加,其表面粗糙度增加,涂层结合强度下降;当粘结层厚度为50μm时,热障涂层的抗热震性能随陶瓷层厚度增加而降低,粘结层厚度提高至100μm时,热障涂层的抗热震性能随陶瓷层厚度增加先提高,后降低,热障涂层在1100℃的热循环寿命测试结果也基本对应这一规律;当粘结层厚50μm且陶瓷层/粘结层的层厚比在(1~2)∶1的范围内,或者粘结层厚100μm且陶瓷层/粘结层的层厚比在(2~2.5)∶1范围内时,热障涂层具有较优异的性能。    

15.  纳米ZrO2热障涂层热震性能研究  被引次数:2
   吕艳红  王全胜  吴子健《材料保护》,2006年第39卷第7期
   为了研究纳米热障涂层的热震性能,采用等离子喷涂工艺制备了纳米Y2O3-ZrO2(YSZ)热障涂层,并测试了涂层的热震性能.借助扫描电镜和X射线衍射等手段分析了涂层的物相构成和组织结构.结果表明,涂层中保留未完全熔融的小尺寸颗粒,且存在大量的孔径<1 μm的微孔,该结构对提高涂层的热震性能极为有利.纳米涂层抗热震性能显著优于常规热障涂层,从室温至1 000℃,经800次热循环,涂层无明显的脱落现象.    

16.  镀铝对7YSZ热障涂层冲刷性能的影响  
   张小锋  周克崧  董淑娟  徐伟  宋进兵  刘敏《中国有色金属学会会刊》,2015年第8期
   采用磁控溅射在大气等离子喷涂的ZrO2?7%Y2O3(7YSZ)热障涂层表面制备一层厚度约15μm铝膜,对镀有铝膜的热障涂层样品在700、900°C分别保温1 h和5 h进行真空热处理。采用场发射?扫描电子显微镜对经真空热处理前后镀铝热障涂层的微观结构进行表征。采用X射线衍射和透射电子显微镜对经真空热处理前后镀铝热障涂层的物相变化进行分析。对等离子喷涂的7YSZ原始热障涂层和镀铝真空热处理后的热障涂层进行室温粒子冲刷性能对比。结果表明:镀铝热障涂层经真空热处理后在涂层表面出现疏松表层和致密底层,其成分主要为α-Al2O3,其中致密底层来源于Al膜与ZrO2的高温原位反应且该层有较高的显微硬度。此外,冲刷实验后发现镀铝真空热处理后热障涂层的冲刷性能比无镀铝热障涂层有较大的提高。    

17.  等离子喷涂ZrO2热障涂层热冲击破坏研究  被引次数:6
   李其连《中国表面工程》,2004年第17卷第3期
   对比研究了等离子喷涂ZrO2梯度热障涂层及传统的双层结构热障涂层,选择NiCoCrAlTaY合金粉末作为热障涂层的粘结底层材料、7%Y2O3-ZrO2作为热障涂层的面层材料、不同比例的NiCoCrAlTaY与7%Y2O3-ZrO2(YPZ)复合粉末作为梯度过渡层材料,然后进行热冲击试验、金相分析及扫描电子显微镜形貌分析,结果表明梯度热障涂层热冲击寿命明显高于传统的双层结构热障涂层。    

18.  Mo基体上锆酸镧热障涂层的研究  
   王 璟  白书欣  李 顺  张长瑞《稀有金属材料与工程》,2010年第39卷第5期
   利用自行研制的La1.4Nd0.6Zr2O7(LNZ)喷涂粉末,采用大气等离子喷涂在Mo基体上制备LNZ热障涂层.测试粉末的各项热物理性能,考核涂层的抗热震性能和高温隔热性能,并与常规氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层进行比较.结果表明,与YSZ相比,LNZ由于具有热膨胀系数小、导热系数低、烧结速率低等特点而更适合在Mo基体作为热障涂层使用.    

19.  等离子喷涂CeO2改性La2Zr2O7纳米热障涂层高温性能研究  
   吴琼  张鑫  彭浩然  冀晓鹃  章德铭  任先京《热喷涂技术》,2013年第4期
   研究了不同Ce掺杂量对La2Zr2O7相结构稳定性的影响,确定了Ce原子掺杂量为5.45%的CeO2改性La2Zr2O7涂层(CLZ).研究了采用大气等离子喷涂制备的涂层与原始粉末化学成分计量比偏离情况.经共沉淀制粉、喷雾干燥团聚造粒、大气等离子喷涂制备了Ce原子掺杂量为5.45%的新型纳米CLZ热障涂层,研究了涂层的长期组织结构稳定性、抗热震性以及失效机制.结果表明,CLZ涂层具有良好的长期组织结构稳定性,涂层在1150℃下热震循环寿命达到26次.涂层失效主要以层状撕裂为主.陶瓷层和粘结层热膨胀不匹配、粘结层发生氧化可能是导致CLZ涂层热震失效的主要原因.    

20.  悬浮液等离子喷涂热障涂层的沉积机制及热循环特性  
   李威  叶卫平  程旭东  马榕彬  聂臻  孟晓明《中国腐蚀与防护学报》,2014年第6期
   悬浮液等离子喷涂(SPS)较大气等离子喷涂(APS)具有诸多优势,目前对SPS涂层沉积机理报道较少。采用6%~8%Y2O3-ZrO2(YSZ)悬浮液送料进行等离子喷涂制备热障涂层,利用激光粒度仪测试悬浮液中的YSZ粒度,采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜观察雾化粒子形貌和涂层的显微组织,探讨涂层的热循环特性并分析其沉积机制。结果表明:悬浮液中93.38%的YSZ粒子尺寸在3.311μm以下;等离子火焰中雾化的YSZ粒子主要有熔融致密的小球状、未完全熔融的疏松球状和未熔融的原始无定形3种形态;喷涂时,小球状粒子撞击基体表面后主要形成直径3~7μm的致密扁平粒子,未完全熔融的疏松球状和无定形态粒子撞击基体时铺展不明显,粒子堆积时容易形成孔隙;粘结层与陶瓷层间横向裂纹的萌生扩展导致热障涂层最终脱落失效。    

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