钛合金表面磁控溅射制备羟基磷灰石／氧化钇稳定氧化锆复合涂层 被引量：5

1

作者 施秋萍 赵玉涛 +2 位作者 戴起勋 林东洋 罗平辉 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期52-55,58,共5页

采用磁控溅射法在Ti6Al4V基体上制备了HA／YSZ复合涂层。用X射线衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜和划痕法对涂层进行了表征。结果表明:用磁控溅射法可在Ti6Al4V基体上成功制备HA／YSZ复合涂层,涂层主要含有HA、ZrO2和Y2O3物相,此外还有... 采用磁控溅射法在Ti6Al4V基体上制备了HA／YSZ复合涂层。用X射线衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜和划痕法对涂层进行了表征。结果表明:用磁控溅射法可在Ti6Al4V基体上成功制备HA／YSZ复合涂层,涂层主要含有HA、ZrO2和Y2O3物相,此外还有少量的TCP和CaO相;涂层表面呈多孔状,有利于类骨组织的长入,表面显微粗糙度约为140 nm,涂层厚度约为4μm;划痕法测量涂层与基体的附着力约为80 N。 展开更多

关键词 羟基磷灰石/氧化钇稳定氧化锆复合涂层 磁控溅射 微观形貌 附着力

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氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷涂层的高温耐久性辨析 被引量：4

2

作者 杜博宇 杨加胜 +7 位作者 陶诗倩 赵华玉 钟兴华 庄寅 盛靖 倪金星 邵芳 陶顺衍 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期89-95,共7页

氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)作为热障涂层材料广泛应用于复杂高温工况,其优异的高温耐久性主要由不可相变介稳四方相(t′)所贡献。然而,目前对t′相可靠服役温度上限的界定较为模糊,主流观点仍停留在1200℃左右。基于此,采用大气等离... 氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)作为热障涂层材料广泛应用于复杂高温工况,其优异的高温耐久性主要由不可相变介稳四方相(t′)所贡献。然而,目前对t′相可靠服役温度上限的界定较为模糊,主流观点仍停留在1200℃左右。基于此,采用大气等离子体喷涂(APS)工艺制备YSZ陶瓷涂层,经不同时效热处理,针对涂层微结构、相组成、烧结收缩和断裂韧性等变化进行分析研究。结果表明,经24 h@1400℃热处理附加7年室温存放后,陶瓷层未见单斜相;300 h@1400℃和300 h@1600℃热处理涂层中单斜相体积分数分别为3.55%和35.41%,且均未碎裂。300 h@1600℃涂层烧结线性收缩率为0.4%。高温时效热处理同时伴随晶粒生长和孔隙愈合,涂层抗折强度和断裂韧性随之增加,因而认为APS YSZ涂层可在1400℃下长时间(~300 h)服役。 展开更多

关键词 氧化钇部分稳定氧化锆(ysz) 热障涂层(TBCs) 等离子体喷涂 高温耐久性 相组成 力学性能

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等离子喷涂氧化钇稳定氧化锆涂层的分形特征与断裂韧性 被引量：7

3

作者 付倩倩 通雁鹏 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期122-126,140,共6页

采用超音速等离子喷涂和普通大气等离子喷涂制备了微米级氧化钇稳定氧化锆(yttria-stabilized zirconia,YSZ)基热障涂层,使用SprayWatch-2i系统测试喷涂过程中粒子飞行速度及表面温度,通过扫描电镜和图像分析技术表征涂层微观结构,利用... 采用超音速等离子喷涂和普通大气等离子喷涂制备了微米级氧化钇稳定氧化锆(yttria-stabilized zirconia,YSZ)基热障涂层,使用SprayWatch-2i系统测试喷涂过程中粒子飞行速度及表面温度,通过扫描电镜和图像分析技术表征涂层微观结构,利用压痕法测试了断裂韧性和弹性模量,采用基于分形思想的面积-周长幂率定量表征两种工艺条件下孔隙不规则形态,并研究了分形维数对涂层断裂韧性的影响。结果表明:超音速等离子喷涂和普通大气等离子喷涂YSZ涂层孔隙都具有分形特性;超音速等离子喷涂YSZ涂层分形维数是普通等离子喷涂涂层的1.12倍,孔隙结构更复杂,涂层断裂韧性更高。 展开更多

关键词 等离子喷涂 氧化钇稳定氧化锆涂层 微观结构 分形特征 断裂韧性

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APS制备7YSZ热障涂层镀铝改性的抗氧化性（英文） 被引量：4

4

作者 许世鸣 张小锋 +3 位作者 刘敏 邓春明 邓畅光 牛少鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期283-287,共5页

热障涂层(TBC)的使用对燃气轮机的寿命和效率都有明显提升,而TBC一般是由金属粘结层和ZrO_2-7%(质量分数) Y_2O_3(7YSZ)陶瓷层组成。与飞行器推进系统的TBC相比,燃气轮机的服役环境有其特殊性。在工业燃气轮机服役过程中,TBC系统中金属... 热障涂层(TBC)的使用对燃气轮机的寿命和效率都有明显提升,而TBC一般是由金属粘结层和ZrO_2-7%(质量分数) Y_2O_3(7YSZ)陶瓷层组成。与飞行器推进系统的TBC相比,燃气轮机的服役环境有其特殊性。在工业燃气轮机服役过程中,TBC系统中金属粘结层的氧化是导致涂层过早失效最重要的原因之一。TGO(热生长氧化层)的形成不可避免,但抑制TGO的生长速率可以提高TBC的使用寿命,而7YSZ是一种对氧离子扩散几乎无阻碍作用的材料。因此,在7YSZ涂层上覆盖一层氧离子扩散障碍膜是阻止TGO生成的一种可行方法。本研究中,在7YSZ涂层表面沉积一层铝膜。经热处理后,在7YSZ涂层表面通过Al和ZrO_2原位反应生成α-Al_2O_3层,该层可以作为氧离子扩散障碍层。此外,对热处理压力和铝改性的7YSZ涂层抗氧化性关系进行了研究。 展开更多

关键词 铝改性热障涂层 氧化钇稳定氧化锆(7ysz)涂层 抗氧化性 热生长氧化物

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大气等离子喷涂氧化锆热障涂层研究进展 被引量：12

5

作者 徐鹏 宋仁国 王超 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第12期114-117,共4页

简要概述了大气等离子喷涂技术、等离子喷涂热障涂层选用氧化锆材料的原因及其具有的优异性能,同时也介绍了等离子喷涂制备热障涂层的国内外研究现状并指出了未来的发展方向。

关键词 等离子喷涂 热障涂层 二氧化锆 氧化钇部分稳定氧化锆(ysz)

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YSZ基热障涂层研究进展 被引量：2

6

作者 杨子毅 付永强 +3 位作者 王优强 谷炎琦 黄淑元 孟凤云 《表面技术》 北大核心 2025年第5期27-43,共17页

随着航空技术的不断进步,航空发动机涡轮前温度不断攀升,对热端部件的耐高温性能及相应的冷却手段也提出了更高的要求。热障涂层作为热端部件(尤其是涡轮叶片)隔热冷却性能的关键技术之一,其研究和应用受到广泛关注。综述了氧化钇部分... 随着航空技术的不断进步,航空发动机涡轮前温度不断攀升,对热端部件的耐高温性能及相应的冷却手段也提出了更高的要求。热障涂层作为热端部件(尤其是涡轮叶片)隔热冷却性能的关键技术之一,其研究和应用受到广泛关注。综述了氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)基热障涂层的研究进展,重点探讨了YSZ涂层的改性方法、制备技术及失效机理。通过涂层设计的材料(如稀土或过渡金属氧化物等)角度,综述了它对YSZ涂层热导率、高温相稳定性和抗烧结等性能的影响,并详细探讨了单元氧化物掺杂和多元氧化物共掺杂对YSZ涂层改性的机理和影响。同时,介绍了大气等离子喷涂(APS)、电子束物理气相沉积(EB-PVD)和等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)等主要YSZ涂层制备技术,对比了它们的优势和局限性。此外,探讨了热障涂层的主要失效模式,包括热膨胀系数不匹配、热生长氧化物(TGO)、CMAS腐蚀及Na2SO4+V2O5熔盐腐蚀失效,并总结了热障涂层的失效机理。最后对未来YSZ基热障涂层的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 热障涂层 氧化钇部分稳定氧化锆 ysz掺杂改性 涂层制备技术 涂层失效

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高温环境下等离子喷涂56YSZ涂层CMAS腐蚀机制分析

7

作者 胡延浩 范习之 +2 位作者 黄文质 赵凯睿 毛卫国 《表面技术》 北大核心 2025年第12期61-71,共11页

目的阐明56%(质量分数)氧化钇稳定氧化锆(56YSZ)涂层1350℃条件下CMAS(钙镁铝硅酸盐)腐蚀行为,分析腐蚀产物及其演变规律,揭示等离子喷涂56YSZ涂层高温CMAS腐蚀机理。方法利用大气等离子喷涂方法制备56YSZ涂层,在1350℃条件下对表面涂敷... 目的阐明56%(质量分数)氧化钇稳定氧化锆(56YSZ)涂层1350℃条件下CMAS(钙镁铝硅酸盐)腐蚀行为,分析腐蚀产物及其演变规律,揭示等离子喷涂56YSZ涂层高温CMAS腐蚀机理。方法利用大气等离子喷涂方法制备56YSZ涂层,在1350℃条件下对表面涂敷CMAS(33Ca O-9Mg O-13Al O1.5-45SiO_(2))的56YSZ涂层进行CMAS腐蚀试验。结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS),表征经1350℃腐蚀不同时间后涂层物相结构与微观形貌,以分析1350℃条件下56YSZ涂层CMAS腐蚀行为。结果在1350℃高温环境下,涂层CMAS腐蚀速率随时间延长呈明显的下降趋势,8 h后涂层CMAS腐蚀速率最低(0.50μm/h),且经过50 h腐蚀后CMAS腐蚀深度由(150.9±11.0)μm增至(172.5±18.3)μm。在腐蚀初期,CMAS熔体快速渗透,与涂层反应生成了磷灰石相;然而,随着CMAS熔体中Si^(4+)/Al^(3+)比值逐渐降低,熔体与涂层反应生成了石榴石相,且c-ZrO_(2)包裹磷灰石相与石榴石相形成了致密的保护层;最终涂层腐蚀区反应产物主要为c-ZrO_(2)、磷灰石相及石榴石相。结论56YSZ涂层在1350℃条件下展现出优异的抗CMAS腐蚀性能,腐蚀反应生成的磷灰石相、石榴石相以及c-ZrO_(2)共同组成了致密保护层,有效阻滞了CMAS熔体的腐蚀渗透,并快速消耗CMAS熔体活性元素,在56YSZ涂层抗腐蚀过程中起到了积极作用。 展开更多

关键词 高氧化钇稳定氧化锆 CMAS腐蚀 热障涂层 腐蚀机理 热渗透 大气等离子喷涂

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稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层研究现状与趋势 被引量：7

8

作者 王鹏程 赵运才 +3 位作者 刘明 王慧鹏 马国政 王海斗 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期9069-9076,共8页

随着科技的进步与发展,面对日趋复杂的工作环境,传统的氧化钇部分稳定的氧化锆(Yttria partially stabilized zirconia)热障涂层材料在高于1200℃的环境下服役时,易出现相变、烧结收缩严重等问题,降低了涂层的隔热性能,同时伴随有一定... 随着科技的进步与发展,面对日趋复杂的工作环境,传统的氧化钇部分稳定的氧化锆(Yttria partially stabilized zirconia)热障涂层材料在高于1200℃的环境下服役时,易出现相变、烧结收缩严重等问题,降低了涂层的隔热性能,同时伴随有一定的体积变化而加速涂层的剥落,需要研发性能更好的热障涂层以适应未来的工作环境。新一代热障涂层分为以下几类:(1)掺杂稀土氧化物改性YSZ热障涂层;(2)萤石或焦绿石结构热障涂层;(3)钇铝石榴石或磁铁铅矿热障涂层;(4)钙钛矿结构热障涂层。其中,采用稀土氧化物掺杂对YSZ进行改性的热障涂层由于可以有效降低热障涂层的热导率,提高其高温相稳定性、高温抗氧化性、高温抗腐蚀性能等而引起国内外学者的关注。本文主要介绍了目前几种有希望代替传统YSZ涂层的稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层,稀土氧化物包括CeO_(2)、Sc_(2)O_(3)、Gd_(2)O_(3)、La_(2)O_(3),对不同稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层材料的物理化学性质、研究现状及存在的问题进行了综述。其中掺杂CeO_(2)可降低涂层的热导率,使其耐Na_(2)SO_(4)腐蚀能力增强,并提高其热稳定性;掺杂Sc_(2)O_(3)不仅降低涂层的热导率,还大大提高其相稳定性,使涂层在1500℃高温下经过长时间热处理后仍然保持单一的t'相;掺杂Gd_(2)O_(3)可有效提高其耐热腐蚀性,但过量掺杂会降低涂层的力学性能;掺杂La_(2)O_(3)可增强涂层的抗烧结能力,有效降低其热导率。本文还对影响稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层性能的其他因素(如制粉方式、喷涂工艺等)的研究现状进行了简单的介绍,对今后热障涂层体系的发展趋势及研发思路进行总结,为新型热障涂层的研制提供参考。 展开更多

关键词 热障涂层 稀土氧化物 热导率 氧化钇部分稳定的氧化锆(ysz)

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锆基陶瓷热障涂层的腐蚀研究进展 被引量：2

9

作者 韩旭 耿洪滨 +2 位作者 王铀 李仰 张晓东 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期89-103,共15页

近年来随着航空与航海工业的迅速发展,具有耐高温、长寿命、耐腐蚀等优势的发动机叶片成为开发新一代航空发动机和涡轮发动机的重要一环。热障涂层(TBCs)作为常用的热防护技术,一方面可为发动机叶片部分金属基底提供隔热保护,使其免受... 近年来随着航空与航海工业的迅速发展,具有耐高温、长寿命、耐腐蚀等优势的发动机叶片成为开发新一代航空发动机和涡轮发动机的重要一环。热障涂层(TBCs)作为常用的热防护技术,一方面可为发动机叶片部分金属基底提供隔热保护,使其免受高温气体的影响;但另一方面,更高的发动机工作温度使得叶片及其表面TBCs遭受严重的环境沉积物腐蚀,造成过早失效,腐蚀类型主要有热腐蚀、CMAS腐蚀、熔盐腐蚀等。腐蚀已成为限制TBCs工作温度和服役寿命的难题,抗腐蚀防护是目前TBCs领域研究的重点。本文首先简述了以氧化钇稳定氧化锆陶瓷(YSZ)为主的热障涂层材料的主要特性,再简述了TBCs的不同腐蚀的反应机理,重点从涂层的微观结构设计、梯度涂层的设计、涂层成分改性及掺杂改性等方面与涂层腐蚀过程之间的影响关系出发,阐述了TBCs改性方法与涂层腐蚀的特点。提出未来涂层改进与防护的几种方法,最后对TBCs的腐蚀防护发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 热障涂层(TBCs) 氧化钇稳定氧化锆陶瓷(ysz) 腐蚀失效 热生长氧化物(TGO) 改性

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大气等离子喷涂纳米粉体热障涂层及其抗热震性能研究

10

作者 张松婷 赵世贤 +4 位作者 李虹屿 李红霞 司瑶晨 李凌锋 刘广华 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期289-296,共8页

基于超音速火焰喷涂的NiCoCrAlYTa黏结层,采用大气等离子喷涂技术制备纳米8%(w)氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷层,探索热障涂层结构中团聚纳米颗粒的调控方式及其对涂层性能的影响。通过调整喷涂距离、基体温度和枪移动速度来实现涂层的结构... 基于超音速火焰喷涂的NiCoCrAlYTa黏结层,采用大气等离子喷涂技术制备纳米8%(w)氧化钇部分稳定氧化锆陶瓷层,探索热障涂层结构中团聚纳米颗粒的调控方式及其对涂层性能的影响。通过调整喷涂距离、基体温度和枪移动速度来实现涂层的结构调控,借助ImageJ分析孔隙率和未熔区域相对含量,采用对偶拉伸法和水淬法分别评价了NiCoCrAlYTa+YSZ涂层的结合强度和抗热震性能。结果表明,当送粉量为25g·min^(-1),喷涂距离为115mm,枪移动速度为500mm·s^(-1),基体温度调控为200~300℃时,涂层能够获得高含量的未熔颗粒团聚体和合适的孔隙率。虽然该工艺下所获得的涂层结合强度最低,约为26.8MPa,但抗水冷热震性能最佳,表面失效面积为20%时循环寿命可达到43次。 展开更多

关键词 热障涂层 大气等离子喷涂 氧化钇部分稳定氧化锆 结合强度 抗热震性能

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电化学方法在钛表面制备Co-YSZ/HAp纳米复合涂层 被引量：2

11

作者 王周成 黄龙门 +2 位作者 唐毅 倪永金 林昌健 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第5期590-595,共6页

采用复合电沉积和电泳沉积两步法在钛基体上制备了Co-YSZ/HAp纳米复合涂层,与只采用电泳沉积法在钛基体上制备纳米HAp单一涂层进行了比较研究.采用场发射扫描电镜、X射线衍射和能量散射谱对复合涂层的微观形貌,纳米HAp外层表面形貌,晶相... 采用复合电沉积和电泳沉积两步法在钛基体上制备了Co-YSZ/HAp纳米复合涂层,与只采用电泳沉积法在钛基体上制备纳米HAp单一涂层进行了比较研究.采用场发射扫描电镜、X射线衍射和能量散射谱对复合涂层的微观形貌,纳米HAp外层表面形貌,晶相,复合涂层的断面形貌及元素组成分布进行分析研究.通过粘结-拉伸实验测定了涂层与基体的结合强度,结果表明,Co-YSZ/HAp纳米复合涂层与钛基体的结合强度明显高于纳米HAp单一涂层与钛基体的结合强度,说明复合涂层具有更好的力学性能. 展开更多

关键词 电泳沉积 复合电沉积 纳米复合涂层 羟基磷灰石(HAp) 氧化钇稳定二氧化锆(ysz) 钴

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等离子喷涂未烧结YSZ喷雾造粒粉体涂层中纳米结构特征研究 被引量：1

12

作者 赵岩 高阳 +1 位作者 刘久成 刘洪军 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期44-50,共7页

目的 解决未烧结纳米结构团聚体颗粒的喷涂问题,通过使用未烧结团聚体粉末使涂层获得更多且与原始粉体尺度相近的纳米颗粒。研究未烧结粉体沉积时,纳米结构特征随电弧电流变化的关系。方法 利用延长喷嘴喷枪实现了未烧结氧化钇稳定氧化... 目的 解决未烧结纳米结构团聚体颗粒的喷涂问题,通过使用未烧结团聚体粉末使涂层获得更多且与原始粉体尺度相近的纳米颗粒。研究未烧结粉体沉积时,纳米结构特征随电弧电流变化的关系。方法 利用延长喷嘴喷枪实现了未烧结氧化钇稳定氧化锆（YSZ）喷雾造粒粉体的有效沉积。在电流150、200、250 A下分别制备具有不同纳米结构的YSZ涂层,并利用场发射扫描电子显微镜与X射线衍射观察微观结构,尤其是纳米结构特征的变化及相结构。利用德拜谢乐公式计算涂层的平均晶粒尺寸。通过对低载荷下的维氏硬度进行Weibull分析来了解涂层的微观结构。结果 采用延长喷嘴技术,粉末经延长喷嘴处送入等离子射流,未烧结粉沉积效率可达21.2%～40.2%。涂层平均晶粒尺寸约为44～56nm。200 A时涂层中具有紧密且未被周围熔化部分包围的纳米结构,含量约为37%。进一步增加或降低电弧电流得到的涂层中的纳米结构具有不同的特征,这种差异可通过Weibull曲线的比较分析来印证。结论 实验采用的喷枪装置能够有效地喷涂疏松且结合强度较低的未烧结团聚体粉末,涂层平均晶粒尺度显著降低。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂 二元结构涂层 纳米涂层 纳米区域微观结构 氧化钇稳定氧化锆 未烧结粉体

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大气等离子喷涂YSZ热障涂层内应力研究现状 被引量：5

13

作者 赵远涛 张士陶 +5 位作者 姜涛 郭乐扬 张杨杨 李文戈 刘彦伯 张静 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第15期24-32,共9页

使用大气等离子喷涂(APS)技术制备氧化钇稳定氧化锆(YSZ)热障涂层(TBCs)已经得到广泛研究。内应力是影响TBCs系统性能和使用寿命的主要因素。过量的内应力会引起微裂纹的产生、扩展,导致YSZ TBCs过早失效。早期内应力主要由喷涂工艺、... 使用大气等离子喷涂(APS)技术制备氧化钇稳定氧化锆(YSZ)热障涂层(TBCs)已经得到广泛研究。内应力是影响TBCs系统性能和使用寿命的主要因素。过量的内应力会引起微裂纹的产生、扩展,导致YSZ TBCs过早失效。早期内应力主要由喷涂工艺、基体和粉末条件的不良选择引起,并引起早期裂纹的萌生与扩展。ZrO_(2)高温相变、热生长氧化物(TGO)生长和陶瓷与金属材料之间的热膨胀系数(CTE)失配是TBCs在热服役中内应力的主要来源。在内应力作用下,裂纹在表面陶瓷工作层(TC)/TGO或黏结层(BC)/TGO界面处萌生,扩张并导致涂层脱落失效。目前降低系统内应力以达到延长TBCs热服役寿命的主要思路有干预尖晶石TGO生成,制备复合涂层或使用稀土粒子稳定ZrO_(2)物相结构。 展开更多

关键词 热障涂层(TBCs) 大气等离子喷涂(APS) 氧化钇稳定氧化锆(ysz) 内应力 热生长氧化物(TGO)

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等离子体喷涂纳米结构热障涂层微观组织及性能 被引量：37

14

作者 林锋 于月光 +3 位作者 蒋显亮 曾克里 任先京 李振铎 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期482-487,共6页

以纳米结构氧化钇部分稳定的氧化锆热喷涂粉末为原料,采用大气热等离子体喷涂法制备了纳米结构热障涂层。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对粉末原料及涂层的微观组织和结构进行分析,并对涂层的结合强度及热导率进行测定。结果表明,纳... 以纳米结构氧化钇部分稳定的氧化锆热喷涂粉末为原料,采用大气热等离子体喷涂法制备了纳米结构热障涂层。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对粉末原料及涂层的微观组织和结构进行分析,并对涂层的结合强度及热导率进行测定。结果表明,纳米结构热障涂层具有优异的性能,热导率为1.1 W/(m.K),界面结合强度为47 MPa。并分析了涂层纳米结构组织对涂层性能的影响,明确了优化涂层微观组织结构和提高涂层性能的具体方法。 展开更多

关键词 纳米结构热障涂层 等离子体喷涂 氧化钇部分稳定氧化锆

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离心沉积法制备YSZ薄膜及其性能 被引量：6

15

作者 陈孔发 吕喆 +4 位作者 刘江 黄喜强 艾娜 魏波 苏文辉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期87-89,共3页

用离心沉积方法在NiO-YSZ阳极基底上沉积了氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)薄膜,并在1 400℃烧结达到致密;用SDC的硝酸盐浸渍改进的LSM作为阴极,组装燃料电池。阳极通入干燥的H2作燃料,阴极直接暴露在空气中,单体电池在650℃的开路电压(OCV)为1... 用离心沉积方法在NiO-YSZ阳极基底上沉积了氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)薄膜,并在1 400℃烧结达到致密;用SDC的硝酸盐浸渍改进的LSM作为阴极,组装燃料电池。阳极通入干燥的H2作燃料,阴极直接暴露在空气中,单体电池在650℃的开路电压(OCV)为1.059 V,说明薄膜是完全致密的;800℃时的最高功率密度为535 mW/cm2。800℃时的阻抗谱表明,通过改变阳极端的气氛,可以区分出阴、阳极的阻抗。 展开更多

关键词 氧化钇稳定的氧化锆(ysz) 阳极 离心沉积 薄膜

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面向先进热障涂层的陶瓷材料研究进展 被引量：11

16

作者 耿洪滨 宋艺 +3 位作者 张晓东 梁逸帆 王昊 王铀 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第20期20-35,共16页

热障涂层利用陶瓷层的隔热性和抗腐蚀性可以有效保护航空发动机或陆用燃气轮机中热端部件的合金基体。然而,不断追求更高的服役温度会导致表面涂层的降解、分层和过早失效。为了满足未来先进热障涂层系统的服役需求,必须开发新的陶瓷材... 热障涂层利用陶瓷层的隔热性和抗腐蚀性可以有效保护航空发动机或陆用燃气轮机中热端部件的合金基体。然而,不断追求更高的服役温度会导致表面涂层的降解、分层和过早失效。为了满足未来先进热障涂层系统的服役需求,必须开发新的陶瓷材料。本文综述了近年来先进热障涂层陶瓷材料的研究进展,包括氧化钇部分稳定氧化锆(Yttria partially stabilized zirconia,YSZ)、A_(2)B_(2)O_(7)型化合物、稀土钽酸盐、稀土磷酸盐、高熵稀土陶瓷材料、磁铅石型六铝酸盐氧化物和自愈合材料,分别归纳了它们的性质和性能,总结各种材料现阶段发展的优势和不足,最后展望了热障涂层材料的发展方向,为开发新的热障涂层提供指导。 展开更多

关键词 热障涂层(TBC) 陶瓷材料 氧化钇部分稳定氧化锆(ysz) 稀土钽酸盐 高熵稀土陶瓷材料

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热障陶瓷涂层材料对柴油机活塞的影响 被引量：5

17

作者 李闯 张翼 +3 位作者 胡定云 蔡强 邹润 马伟凯 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期149-153,共5页

目的研究不同陶瓷材料对活塞温度和热应力的影响。方法以氧化镁-部分稳定氧化锆陶瓷(Mg-PSZ)和氧化钇-部分稳定氧化锆陶瓷(Y-PSZ)两种材料为研究对象,在硅铝合金活塞顶部分别喷涂Mg-PSZ和Y-PSZ等离子体,分析讨论了两种不同涂层材料对活... 目的研究不同陶瓷材料对活塞温度和热应力的影响。方法以氧化镁-部分稳定氧化锆陶瓷(Mg-PSZ)和氧化钇-部分稳定氧化锆陶瓷(Y-PSZ)两种材料为研究对象,在硅铝合金活塞顶部分别喷涂Mg-PSZ和Y-PSZ等离子体,分析讨论了两种不同涂层材料对活塞温度场和热应力场的影响,对比分析了有无陶瓷涂层活塞温度场和热应力场的变化。结果和无涂层活塞相比,Mg-PSZ涂层活塞和Y-PSZ涂层活塞的表面温度明显升高,其表面最高温度分别升高了50.49%和34.81%,但是对应的基体最高温度却分别下降了28.49%和17.34%。同时还发现,Mg-PSZ涂层活塞和Y-PSZ涂层活塞具有相同的温度和热应力分布,并且其活塞基体和无涂层活塞也具有相同的温度和热应力分布。结论 Mg-PSZ涂层活塞和Y-PSZ涂层活塞都会导致活塞表面温度升高,应力增大,但是Y-PSZ对基体温度影响更大,Mg-PSZ对热应力影响更大。 展开更多

关键词 热障涂层 柴油机活塞 温度分布 热应力 氧化镁-部分稳定氧化锆陶瓷 氧化钇-部分稳定氧化锆陶瓷

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低成本制备SOFC电解质材料YSZ粉末的研究 被引量：6

18

作者 陈宇 郑峰 +2 位作者 肖国华 徐迪 石倩 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 2006年第2期27-31,34,共6页

对乙酸法与柠檬酸法制备的SOFC电解质材料———YSZ粉末进行了对比研究,以寻求价格低廉、性能优良的YSZ制备方法。通过TG/DTA、XRD、SEM等检测手段对实验结果进行分析检测,得到优化制备工艺,并对实验结果进行了分析和讨论。

关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 氧化钇稳定的氧化锆(ysz) 溶胶-凝胶法 乙酸 柠檬酸

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送粉位置对等离子喷涂YSZ粒子熔化状态的影响 被引量：2

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作者 王秋童 冉健 +1 位作者 乔新义 汪瑞军 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期6-12,共7页

研究了等离子喷枪采用3个送粉位置时距离喷嘴90mm处YSZ粒子的熔化状态(包括粒子温度及速度、粒子粒度分布、粒子撞击基体后的扁平形貌),其中送粉位置1和2为枪外送粉,送粉孔轴线距离喷嘴端面分别为9mm和3.5mm,送粉位置3为枪内送粉,送粉... 研究了等离子喷枪采用3个送粉位置时距离喷嘴90mm处YSZ粒子的熔化状态(包括粒子温度及速度、粒子粒度分布、粒子撞击基体后的扁平形貌),其中送粉位置1和2为枪外送粉,送粉孔轴线距离喷嘴端面分别为9mm和3.5mm,送粉位置3为枪内送粉,送粉孔轴线距离喷嘴端面5mm。结果表明,送粉位置沿等离子射流逆流方向移动时(分别对应送粉位置1、2和3),粒子熔化效果明显增强,粒子扁平化程度提高;涂层中未熔颗粒和孔隙百分比由33.25%减小至10.13%,涂层结合强度由16.25MPa增加至37.25MPa,涂层表面剥落20%时经历的热震次数由35次增加至130次;采用送粉位置3时,喷涂功率33.60kW,低于其他送粉位置的电弧功率(46.75kW),实现了低功率制备高性能YSZ涂层。 展开更多

关键词 等离子喷涂 送粉位置 氧化钇稳定氧化锆(ysz) 熔化状态

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等离子喷涂CeO_2/ZrO_2-Y_2O_3纳米陶瓷涂层的热震性能的研究 被引量：5

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作者 李任伟 宫文彪 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2016年第5期478-481,共4页

采用大气等离子喷涂技术,分别使用传统的纳米氧化钇部分稳定的氧化锆(下文简称YSZ)和在YSZ中加入25wt.%CeO_2(下文简称CSZ)在高温合金钢表面制备两种热障涂层。将两种涂层在900℃下进行热震试验,使用SEM和EDS技术分析YSZ和CSZ陶瓷涂层... 采用大气等离子喷涂技术,分别使用传统的纳米氧化钇部分稳定的氧化锆(下文简称YSZ)和在YSZ中加入25wt.%CeO_2(下文简称CSZ)在高温合金钢表面制备两种热障涂层。将两种涂层在900℃下进行热震试验,使用SEM和EDS技术分析YSZ和CSZ陶瓷涂层的抗热震性能。结果表明,CSZ在热循环第63次时失效,而YSZ在第21次失效,新型的CSZ涂层抗热震性能明显优于YSZ。CeO_2可以提高Y_2O_3部分稳定ZrO_2的抗热震性能。 展开更多

关键词 氧化钇稳定的氧化锆 等离子喷涂 陶瓷涂层 热震性能

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