| 激光表面改性对熔盐环境下热障涂层相稳定性和微观结构的影响 |
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| 引用本文： | 郭磊,辛会,张馨木,叶福兴,高远.激光表面改性对熔盐环境下热障涂层相稳定性和微观结构的影响[J].表面技术,2020,49(1):41-48. |
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| 作者姓名： | 郭磊 辛会 张馨木 叶福兴 高远 |
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| 作者单位： | 1.天津大学 材料科学与工程学院，天津 300072；2.天津市现代连接技术重点实验室， 天津 300072；3.先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室，天津 300072,1.天津大学 材料科学与工程学院，天津 300072,1.天津大学 材料科学与工程学院，天津 300072,1.天津大学 材料科学与工程学院，天津 300072；2.天津市现代连接技术重点实验室， 天津 300072；3.先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室，天津 300072,1.天津大学 材料科学与工程学院，天津 300072 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（51971156） |
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| 摘 要： | 目的改善Y_2O_3部分稳定ZrO_2(YSZ)热障涂层的抗熔盐腐蚀性能。方法采用脉冲Nd:YAG激光系统对大气等离子喷涂YSZ热障涂层进行激光表面改性,优化激光参数,将喷涂态以及激光改性涂层在700℃和1000℃的V_2O_5熔盐下进行4 h热腐蚀实验。采用XRD、SEM和EDS表征腐蚀前后喷涂态和激光改性涂层的物相成分、微观结构和化学成分,通过计算热腐蚀后涂层表面的单斜(m)ZrO_2含量,分析激光改性对涂层相稳定性的影响。结果涂层表面的激光改性层呈现致密柱状晶结构并有一些贯穿的垂直裂纹。与原始涂层一样,改性层呈现亚稳态(t′)四方相。改性涂层在700℃腐蚀4h后,腐蚀产物为ZrV_2O_7、YVO_4和少量m-ZrO_2;在1000℃腐蚀4h后,腐蚀产物为m-ZrO_2和YVO_4。对未改性的YSZ涂层进行相同条件下的熔盐热腐蚀,其腐蚀产物种类与改性涂层相同,但是m-ZrO_2含量更高,表明更多的t'相受熔盐腐蚀而分解。结论激光改性可提高YSZ涂层中t'相的稳定性,使得涂层具有更好的抗熔盐腐蚀性能。然而,熔盐易沿垂直裂纹在改性层中渗入,不利于涂层的长期稳定性。
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| 关 键 词： | 热障涂层 等离子喷涂 YSZ 激光改性 V2O5腐蚀 |
| 收稿时间： | 2019/8/20 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/1/20 0:00:00 |
Effects of Laser Surface Modification on Phase Stability and Microstructures of Thermal Barrier Coatings in V2O5 Molten Salt |
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| GUO Lei,XIN Hui,ZHANG Xin-mu,YE Fu-xing,GAO Yuan.Effects of Laser Surface Modification on Phase Stability and Microstructures of Thermal Barrier Coatings in V2O5 Molten Salt[J].Surface Technology,2020,49(1):41-48. |
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| Authors: | GUO Lei XIN Hui ZHANG Xin-mu YE Fu-xing GAO Yuan |
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| Affiliation: | 1.School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2.Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technology, Tianjin 300072, China; 3.Key Lab of Advanced Ceramics and Machining Technology of Ministry of Education, Tianjin 300072, China,1.School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China,1.School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China,1.School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2.Tianjin Key Laboratory of Advanced Joining Technology, Tianjin 300072, China; 3.Key Lab of Advanced Ceramics and Machining Technology of Ministry of Education, Tianjin 300072, China and 1.School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | thermal barrier coatings (TBCs) air plasma spray (APS) Y2O3 stabilized ZrO2 laser modification V2O5 corrosion |
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