等离子喷涂双相复合结构顶层热障涂层的研究

热障涂层 (TBCs) 是燃气轮机等设备的高温部件上不可缺少的防护技术。 La2Zr2O7 是最具潜力的顶层材料, 但其韧性差等问题限制了其应用。 本研究采用双相复合陶瓷技术对 La2Zr2O7 进行改性, 以 LaPO4 与 La2Zr2O7 的 双相复合材料为热障涂层顶层材料。 采用机械混合和喷雾造粒技术制备双相陶瓷材料, 利用等离子喷涂的方法制 备双相陶瓷顶层。 通过热循环和冲蚀实验检测双相复合涂层的性能。 利用 X 射线衍射仪 (XRD) 检测涂层的相结构, 利用扫描电镜(SEM)检测涂层的表面和剖面形貌。结果表明, 双相复合结构涂层表面微细裂纹增多, 粗大裂纹减少, 裂纹会产生曲折和分叉。 LaPO4 的加入提高了双相陶瓷材料的韧性和断裂强度, 和单相 La2Zr2O7 涂层相比, 双相 陶瓷涂层在冲蚀过程中失重较少。