| 粘结层粗糙度对YSZ涂层热震性能的影响 |
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| 引用本文： | 李国浩,巴德纯,倪岩松,谭帧,陈红斌,杜广煜.粘结层粗糙度对YSZ涂层热震性能的影响[J].表面技术,2021,50(7):310-317, 336. |
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| 作者姓名： | 李国浩 巴德纯 倪岩松 谭帧 陈红斌 杜广煜 |
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| 作者单位： | 东北大学 机械工程与自动化学院,沈阳 110819;沈阳广播电视大学 理工学院,沈阳 110004 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划课题(2020YFB2007804) |
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| 摘 要： | 目的 提高YSZ涂层的服役寿命.方法 采用火焰喷涂和等离子喷涂的方法,在GH4169高温合金上分别制备NiCoCrAlY粘结层和8YSZ陶瓷层.在制备陶瓷层之前,通过低压喷砂的方法对粘结层表面进行处理,改变粘结层的表面粗糙度.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、3D测量激光显微镜,表征涂层的物相、微观形貌和表面粗糙度.使用马弗炉进行1100℃的热震实验,表征YSZ涂层的热震性能.结果 通过喷涂方法制备的粘结层,表面较为粗糙,喷砂处理后,有效地改善了表面情况,表面粗糙度下降了1～3μm.随着热震实验的进行,陶瓷层和粘结层中间形成的热生长氧化物(TGO)不断增厚.喷砂处理后,涂层的氧化速率降低.热震实验后,涂层边缘处会萌生微裂纹,随着裂纹的累积扩展,最终贯通,形成局部的涂层剥离.失效前后,YSZ没有相变发生.结论 涂层失效多发生在TGO界面处,粘结层的高温氧化引起TGO层生长增厚,会导致涂层的失效.平整的TGO生长界面可以减少接触面,降低粘结层的氧化速率.平整界面可以避免局部起伏造成的TGO过度生长.经过表面喷砂处理改善粘结层粗糙度的涂层,具有更优异的抗热震性能.TGO层的形成和生长,容易导致微裂纹的萌生和扩展.粘结层表面处理后,能够为TGO的形成和生长提供相对平整的界面,有效提高TGO的质量,进而提高涂层的抗热震性能.
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| 关 键 词： | 热障涂层 粘结层 表面处理 抗热震性能 8YSZ 失效研究 |
| 收稿时间： | 2020/9/30 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/12/24 0:00:00 |
Effect of Bonding Layer Roughness on Thermal Shock Performance of YSZ Coating |
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| LI Guo-hao,BA De-chun,NI Yan-song,TAN Zhen,CHEN Hong-bin,DU Guang-yu.Effect of Bonding Layer Roughness on Thermal Shock Performance of YSZ Coating[J].Surface Technology,2021,50(7):310-317, 336. |
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| Authors: | LI Guo-hao BA De-chun NI Yan-song TAN Zhen CHEN Hong-bin DU Guang-yu |
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| Affiliation: | School of Mechanical Engineering & Automation, Northeastern University, Shenyang 110819, China;Institute of Technology, Shenyang Radio and TV University, Shenyang 110004, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | TBC bonding layer surface treatment thermal shock resistance 8YSZ failure study |
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