等离子喷涂梯度热障涂层的抗热震性能

对比研究了等离子喷涂梯度热障涂层与双层热障涂层,试验中梯度热障涂层选用不同比例的NiCoCrAlY与ZrO₂-8%Y₂O₃复合粉末作为梯度过渡层材料,并对两种结构的热障涂层进行了抗热震性能试验。抗热震试验结果表明,梯度热障涂层的抗热震寿命明显高于双层热障涂层的抗热震寿命。     

有关因素对热障涂层抗热震性能的影响

等离子喷涂热障涂层，对研制新型航空发动机具有重要意义。喷涂热障除层的关键，是如何提高涂层的抗热震性能。本文介绍了涂层结构、基体温度、涂层气孔率、不同粘结底层等因素，对涂层抗热震性能的影响。并简要介绍了涂层的抗高温氧化、抗热盐腐蚀性能及涂层的隔热效果。     

YSZ热障涂层材料抗热震性能研究

以目前常用的高温热机热障涂层材料YSZ的热震实验为基础,重点讨论了热震温差与裂纹扩展的关系,以此确定材料的临界温差ΔTc的值,并分析热震过程对样品部分力学性能的影响。结果表明,大气等离子喷途(APS)法制备的YSZ涂层的临界温差ΔTc在425℃左右。涂层在热震过程中的裂纹扩展基本符合Hasselman模型。在表面热应力的影响下,热震后样品的硬度及断裂韧性均随ΔT升高而呈下降趋势。     

热障涂层（TBCs）的结构及其对热震性能的影响

对两种结构的ＴＢＣｓ试要进行了热震及结合强度测试,并用扫描电镜观察了ＺｒＯ２－８％Ｙ２Ｏ３面层裂纹的扩展情况。结果表明,梯度结构的ＴＢＣｓ的抗热震性能显著优于非梯度结构的ＴＢＣｓ,ＹＳＺ涂层的剥落与表面裂纹的扩展速率有关。     

ZrO2陶瓷热障涂层的研究

用等离子涂技术制备了ＺｒＯ２结构梯度和成份梯度涂层,并试验测定了各涂层的隔热效果及抗热震性,涂层试片在２．５Ｍａ、１８００℃、５８００ＫＷ／ｍ＾２的热流冲刷５ｓ后,结果表明：涂层表面仍较光滑,与烧蚀前无明显差别,更无剥落,崩裂出更,平均每毫米隔热涂层降温约４０２．２℃。     

ZrO2-NiCr/Al梯度涂层的抗热震性能研究

为了研究ZrO2-NiCr／Al梯度涂层的抗热震性能，设计了4种不同的涂层方案，采用多层平板模型计算了各种方案的涂层中温度和热应力的分布。计算结果表明与其它的涂层方案相比，梯度涂层方案中应力的变化幅度较小，分布也比较缓和。还采用等离子喷涂方法制备了计算模型中设计的4种涂层方案的试样，并对试样进行了抗热震性能试验。试验和计算得到的结果是一致的，都表明采用梯度涂层方案时有较好的抗热震性能。     

等离子喷涂ZrO2-NiCoCrAlY梯度热障涂层的抗热震性及失效机理

研究了ZrO2-NiCoCrAlY热障涂层的抗热震性和热震失效机理.实验结果表明,梯度热障涂层能明显延缓热震裂纹的形成和扩展,具有较高的抗热震性.热震裂纹形成与扩展主要在粘结层与基体的界面处.随热循环次数的增加,热震裂纹可在表面陶瓷层内和陶瓷层与过渡层的界面处形成.实验表明热障涂层热震失效的过程主要是裂纹形成、扩展及涂层剥落,粘结层的氧化是导致涂层剥落失效的重要原因.     

等离子喷涂YPSZ陶瓷梯度涂层的组织与抗热震性能

利用等离子喷涂工艺在汽车铝活塞表面制备了氧化钇部分稳定的氧化锆(YPSZ)陶瓷梯度涂层,用电子扫描显微镜、金相显微镜等手段对涂层从组织形貌、物相、显微硬度和热震性能进行了分析.结果表明:基体与涂层结合紧密;涂层在冷却过程中发生了t-ZrO2→m-ZrO2的相变过程;涂层的热震性能良好,可满足活塞的使用要求.     

梯度热障涂层的研究现状

介绍了热障涂层的材料体系及其结构特征，综述了梯度热障涂层制备技术、性能评价、失效机理和结构优化设计等方面的研究现状，并指出了梯度热障涂层研究领域中几个重要的研究热点及其发展方向。     

热障涂层高温抗氧化性能研究的现状与发展

从热障涂层(TBCs)的制备方式,长期高温氧化环境中服役的失效机制及高温抗热氧化性能的改善等方面,综述了近年来热障涂层(TBCs)中存在的热氧化生长(TGO)导致涂层失效及改善高温抗氧化性能研究的热点问题,并提出了作者的一些观点.     

EB-PVD热障涂层高温氧化过程中的显微结构和相分析

采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY粘结层，电子束物理气相沉积方法（EB－PVD）沉积陶瓷层（7mass%Y2O3-ZrO2)。用X－射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等研究了EB－PVD热障涂层热循环过程中的相变，同时观察了样品的形貌变化。结果表明，EB－PVD方法沉积的陶瓷层，其柱状晶粒簇拥成团，表面比较致密，然而晶粒簇间存在间隙，允许柱状晶横向伸缩，使基体能在相对大的范围内自由膨胀。经高温氧化后，陶瓷层表面变得疏松，柱状晶粒簇间距增大，随着热循环的继续进行，相邻较大的间隙互相连接而形成微裂纹，并逐渐横向及纵向扩展，循环氧化比恒温氧化更易于产生显微裂纹。1050℃热循环过程中，ZrO2正方相的c/a轴比值逐渐增加，Y2O3含量逐渐减少，非平衡正方相逐渐分解成平衡正方相和立方相。循环300次后，观察到少量从平衡正方相转变而来的单斜相。     

MICROSTRUCTURE OF NiCoCrAlY COMPONENT IN PLASMA SPRAYED ZrO_2/NiCoCrAlY GRADED COATING

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＦＮｉＣｏＣｒＡｌＹＣＯＭＰＯＮＥＮＴＩＮＰＬＡＳＭＡＳＰＲＡＹＥＤＺｒＯ２／ＮｉＣｏＣｒＡｌＹＧＲＡＤＥＤＣＯＡＴＩＮＧ①ＸｉａｎｇＸｉｎｇｈｕａ，ＺｈｕＪｉｎｇｃｈｕａｎ，ＹｉｎＺｈｏｎｇｄａＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅ...     

高温合金热障涂层的氧化和失效研究

评述了热障涂层发展的现状，研究了电子束物理气相沉积（EB－PVD）热障涂层的恒温氧化和循环氧化行为。结果表明：热障涂层 1000℃氧化稳定后，基本遵循抛物线氧化规律。循环氧化过程中，微裂纹优先沿陶瓷层柱状晶界形成，并逐渐沿横向及纵向扩展。热障涂层热循环过程中产生的热应力、氧化物长大应力等引起金属氧化物（TGO）／粘结层分界面多处开裂，最终导致热障涂层失效于TGO中或TGO／粘结层的分界面。     

ZrO2／Ni阶梯热障涂层的热冲击行为

研究了ＺｒＯ２／Ｎｉ阶梯热障涂层在火焰喷烧和水淬炳途中热冲击条件下的失效行为,建立了梯度热障涂层在火焰喷烧和水淬热冲击条件下一维温度场应力场的解析模型,实验结果表明,涂层的抗热冲击能力在火焰喷烧条件下随层次折增加而增强,在水淬热冲击条件下却随层次的增加而降低,证实涂层的抗热冲击能力与热冲击条件有关,并取地表面换热系数的大小与方向,故评价涂层的抗热冲击能力时须合理选择热冲击条件,按梯度设计,能大大提     

柱状晶界面对溅射NiAl微晶涂层高温氧化性能的影响

利用TGA,SEM对NiAl微晶的涂层在空气中1000℃恒温及循环氧化过程中柱状晶界面所起的作用进行了研究,结果发现,柱状晶界面微孔在氧化初期作为自由表面严重影响了初始氧化动力学,同时柱状晶界面氧化物微钉的形成大大提高了氧化膜的粘附性,建立了基于柱状晶界面的附加自由表面数学模型。     

MICROSTRUCTURE AND THERMAL STRESS RELAXATION OF ZrO_2－Ni FUNCTIONALLY GRADED MATERIAL

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＡＮＤＴＨＥＲＭＡＬＳＴＲＥＳＳＲＥＬＡＸＡＴＩＯＮＯＦＺｒＯ_２－ＮｉＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬＬＹＧＲＡＤＥＤＭＡＴＥＲＩＡＬ￥ＺｈｕＪｉｎｇｃｈｕａｎ；ＹｉｎＺｈｏｎｇｄａ；ＬａｉＺｈｏｎｇｈｏｎｇ；ＬｉＪｉａｎ（Ｓｃｈｏ?..     

激光合金化熔覆制备耐磨陶瓷梯度涂层

利用预涂敷与激光重熔方法制备陶瓷梯度涂层，并对涂层的冶金结构、组成、硬度、以及耐磨性进行分析。结果表明：该涂层内陶瓷硬质相体积百分比沿基体到表面方向呈梯度变化，过渡层为具有良好韧性的固溶体。涂层结构均匀，和基体结合良好，无气孔和裂纹。厚度为０．４－０．８ｍｍ，表层硬度达ＨＶ_（０．２）１１００。与普通激光涂层比较，涂层内部的硬度随着成分组成的变化而平缓变化，既提高了涂层与基体的结合强度又提高了表面的耐磨性，同时，避免裂纹的产生。     

等离子喷涂ZrO2—NiCoCrAlY梯度热障涂层的抗热震性及失效机理

研究了ZrO2-NiCoCrAlY热障涂层的抗热震性和热震失效机理。实验结果表明,梯度热隙涂层能明显延缓热震裂纹的形成和扩展,具有较高的抗热震性。热震裂纹形成与扩展主要在粘结层与基体的界面处。随热循环次数的增加,热震裂纹可在表面陶瓷层内和陶瓷层与过渡层的界面处形成。实验表明热障涂层热震失效的过程主要是裂纹形成、扩展及涂层剥落,粘结层的氧化是导致涂层剥落失效的重要原因。     

轧制温度对铝阳极Al-Mg-Sn-Bi-Ga-In组织和性能的影响

采用透射电镜、扫描电镜、能谱分析、Tafel曲线、计时-电位法（E-T曲线）和析氢测量等现代分析测试方法研究了不同轧制温度的Al-Mg-Sn-Bi-Ga-In铝合金阳极的显微组织变化及其在80℃,添加Na₂SnO₃缓蚀剂的5 mol/L NaOH电解液中的电化学性能和耐腐蚀性能。结果表明：当控制道次变形量为40%时,随着轧制温度的升高,铝合金阳极的显微组织经历了从位错胞状组织、亚晶组织到动态再结晶组织的转变过程。在轧制温度为420℃进行轧制时,合金中Sn和In等活性元素分布均匀,偏析相减少,铝合金阳极电极电位负移至-1.48V（vs•Hg/HgO）左右,析氢腐蚀速率也降为0.1716 mL/(cm₂•min),说明该轧制工艺条件下,铝合金阳极电化学综合性能较好。     

大气等离子喷涂的YSZ纳米热障涂层的微观结构

采用YSZ(8％Y2O3-Zr02，质量分数)纳米粉末，经大气等离子喷涂(APS)方法制备得YSZ纳米热降涂层(TBC)．喷涂前的粉末额粒直径为30—50nm，晶粒尺寸约12nm．对涂层的分析结果表明：YSZ纳米涂层平均晶粒尺寸在20—30nm，有个别粗晶直径达200—300nm．涂层由立方相c—ZrO2和四方相t′—ZrO2组成，t′相内存在畴结构．涂层内孔洞细小弥散，多呈闭合式．TEM下可见位错缠结和富层错的板条带结构．