編號(hào)：FTJS06946
篇名：稀土摻雜Nd2O3對(duì)YSZ/（Ni,Al）復(fù)合涂層組織與性能的影響
作者：宋閃光 ;王偉 ;譚世磊 ;王莉莉
關(guān)鍵詞： 抗高溫氧化 結(jié)合強(qiáng)度 氧化釹 稀土摻雜 自愈合 熱障涂層
機(jī)構(gòu)： 上海工程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院,上海201620
摘要： 目的提高YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度和抗高溫氧化性。方法采用電泳沉積方法在Inconel600高溫合金表面沉積YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層和摻雜稀土Nd_2O_3-YSZ/（Al,Ni）（N-YSZ/（Al,Ni））復(fù)合涂層,然后進(jìn)行真空燒結(jié),最后對(duì)制備好的熱障復(fù)合涂層進(jìn)行劃痕實(shí)驗(yàn)和等溫循環(huán)氧化實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行等溫循環(huán)氧化實(shí)驗(yàn),獲取不同氧化時(shí)間段的復(fù)合涂層樣品,并通過(guò)采用SEM和XRD分別對(duì)復(fù)合涂層形貌和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果在1100℃等溫氧化過(guò)程中,未摻雜稀土元素復(fù)合涂層的氧化增重速率為0.0057 mg/cm^2,而摻雜釹元素的復(fù)合涂層的氧化增重速率為0.0046 mg/cm^2,比未摻雜稀土YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層低。N-YSZ/（Al,Ni）熱障復(fù)合涂層在等溫氧化過(guò)程中顆粒較小,裂紋少,表面更加致密,并且發(fā)生自愈合現(xiàn)象。真空燒結(jié)后的YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層和N-YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度大約為4.0 N,在經(jīng)過(guò)氧化100 h后,摻雜稀土的N-YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度為3.26 N,未摻雜稀土釹元素YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度為2.6 N。N-YSZ/（Al,Ni）熱障復(fù)合涂層中存在Nd_2Zr_2O_7相和穩(wěn)定的NiAl_2O_4相,Nd_2Zr_2O_7相具有良好的穩(wěn)定性以及耐高溫氧化性。結(jié)論摻雜稀土氧化釹N-YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層,在1100℃、空氣氛圍下等溫氧化過(guò)程中發(fā)生自愈合現(xiàn)象。隨著氧化時(shí)間的增加,摻雜稀土元素釹的N-YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層表面的顆粒趨于均勻化,裂紋明顯變少,使得涂層更加致密和平整。摻雜了稀土釹元素的N-YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層與基體之間具有更高的結(jié)合強(qiáng)度。在1100℃、空氣氛圍下等溫氧化100 h時(shí),摻雜了稀土釹元素的N-YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度明顯大于YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層,提高了N-YSZ/（Al,Ni）復(fù)合涂層的抗剝落性和服役壽命。在1100℃、空氣氛圍下等溫氧化過(guò)程中,摻雜稀�
