電泳沉積熱障復(fù)合涂層組織與性能的研究.pdf

1、本文采用電泳沉積技術(shù)在Inconel600高溫合金基體表面制備氧化釔穩(wěn)定氧化鋯（YSZ）的熱障復(fù)合涂層，主要研究了不同濃度稀土氧化釓和金屬粉末Ni，Al元素的摻雜對(duì)復(fù)合涂層的抗高溫氧化性能和結(jié)合強(qiáng)度的影響。另外還研究了對(duì)基體表面進(jìn)行塑性變形后，YSZ/(Ni,Al)復(fù)合涂層中各元素的擴(kuò)散規(guī)律以及對(duì)復(fù)合涂層的性能影響。
　　研究結(jié)果表明，摻雜2-4 mol％氧化釓后，Gd2O3-Y2O3-ZrO2復(fù)合涂層在真空（<10-3 Pa）燒

2、結(jié)2 h后的主要物相為(c,m)-ZrO2和Gd2Zr2O7，在1100℃大氣中循環(huán)氧化100 h后涂層中的主要物相為(c,t,m)-ZrO2，而Gd2Zr2O7相消失并且m相隨Gd2O3濃度的增加而增加。與未摻雜Gd2O3的YSZ涂層相比，在YSZ涂層中添加Gd可以顯著地抑制晶粒的生長，有效提高了復(fù)合涂層抗高溫氧化性能。
　　在YSZ涂層中添加Ni，Al合金粉末后通過電泳沉積的方法在1100℃下真空燒結(jié)2 h形成YSZ/(Ni,

3、Al)復(fù)合涂層，復(fù)合涂層主要由(c,t)-ZrO2和AlNi3相組成，復(fù)合涂層在高溫氧化過程中有Al2O3和NiAl2O4相生成，其中Al2O3相的形成有助于提高高溫合金的抗氧化性能，NiAl2O4相的生成使涂層在氧化過程中表現(xiàn)出自愈合性能。另外，研究發(fā)現(xiàn)Cr元素從基體外擴(kuò)散在涂層/基體界面處富集，有效的提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度。與YSZ涂層的結(jié)合強(qiáng)度相比，YSZ/(Ni,Al)復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度從3.5 N提高到4.4 N。
　　與未