高溫鈦合金表面YSZ熱障涂層性能研究.pdf

1、高溫鈦合金由于抗氧化性能較差,限制了其適用范圍,通過在表面采用等離子噴涂的方式,以NiCrAlY合金作為粘結(jié)層,制備了YSZ熱障涂層,提高了其使用溫度和應(yīng)用范圍。
　　等離子噴涂制備的熱障涂層內(nèi)部存在缺陷,通過Image J軟件計算其孔隙率約為15％,線掃描結(jié)果顯示NiCrAlY粘結(jié)層和TNW700鈦合金基體之間的結(jié)合方式以機(jī)械結(jié)合為主,呈現(xiàn)出一定的冶金結(jié)合趨勢,粘結(jié)層和YSZ陶瓷涂層之間的結(jié)合方式為機(jī)械結(jié)合;等離子噴涂使TNW7

2、00鈦合金的硬度顯著增大,通過表面粗糙度計算原理計算出涂層的表面粗糙度在Ra3～Ra6之間;
　　對TNW700合金和熱障涂層進(jìn)行高溫抗氧化實驗的結(jié)果表明,熱障涂層的存在使抗氧化性能有了顯著的提升,通過線掃描和面掃描分析,在NiCrAlY粘結(jié)層中存在的熱生長氧化層(TGO)阻礙了外界的氧向基體擴(kuò)散,熱障涂層的抗氧化性隨著涂層厚度的增加而增加;
　　對熱障涂層進(jìn)行高溫?zé)岣g實驗,XRD分析結(jié)果表明在熱腐蝕實驗過程中沒有物相轉(zhuǎn)變

3、,能譜分析結(jié)果顯示在YSZ涂層表面生成了Na2ZrO3,截面線掃描結(jié)果顯示涂層內(nèi)部殘留了熔鹽,總體說來,熱障涂層表現(xiàn)出了良好的抗腐蝕性能,涂層的抗腐蝕性能隨著涂層厚度的增加而增加;
　　對熱障涂層進(jìn)行熱震實驗,XRD物相分析表明在此過程中沒有發(fā)生相轉(zhuǎn)變,涂層發(fā)生了翹曲現(xiàn)象,翹曲程度隨著涂層厚度的增加而減小,掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)YSZ表面有裂紋產(chǎn)生,而且生成了白色的點狀物,進(jìn)一步的能譜分析表明可能是粘結(jié)層中的Cr、Al元素在熱震過程擴(kuò)