溶胶凝胶法制备GH3039合金表面YSZ-Al_2O_3复合涂层的高温抗氧化性能

采用溶胶凝胶法,在GH3039合金表面制备了连续、致密的YSZ-Al_2O_3(YSZ为8wt%Y_2O_3部分稳定的ZrO_2)复合涂层。以GH3039基体和Al_2O_3涂层作为对比,通过1000℃、100 h的等温氧化实验和循环氧化实验研究了YSZ-Al_2O_3复合涂层对GH3039合金基体高温氧化行为的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)分析涂层氧化产物的表面形貌、组织结构及相组成。结果表明,YSZ-Al_2O_3复合涂层具有良好的高温抗氧化性能和抗剥落性能,1000℃等温氧化仅增重0.5 mg·cm~(-2),1000℃循环氧化没有出现明显的剥落;YSZ-Al_2O_3复合涂层氧化产物表面仅出现少量Cr_2O_3;过渡涂层YSZ有效缓解了Al_2O_3涂层和GH3039基体因热膨胀系数不匹配产生的剥落。进一步通过抑制NiCr_2O_4的形成,提高了YSZ-Al_2O_3复合涂层的抗剥落性能。