ZrO-,2--Y-,2-O-,3-納米結構粉末及熱障涂層的研制.pdf

1、ZrO<,2>具有低的熱導率和與高溫合金相近的熱膨脹系數(shù),是制備高溫下使用的熱障涂層的理想材料.Y<,2>O<,3>用來穩(wěn)定ZrO<,2>中的四方相,減少ZrO<,2>高低溫使用時相轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的大的體積變化,從而降低裂紋產(chǎn)生的可能性.熱等離子體噴涂是制備熱障涂層的最主要辦法.常規(guī)微米級陶瓷涂層脆性大,而納米陶瓷脆性降低.液相法制備出來的ZrO<,2>/Y<,2>O<,3>納米粉末由于單個粒子質(zhì)量太小,不能直接用來進行熱噴涂.本項研究的目的

2、就是制備ZrO<,2>-8﹪Y<,2>O<,3>大顆粒球形納米粉末和熱障涂層,且使其可以保持原始粉末的納米結構.首先采用噴霧干燥和熱處理的辦法對原始ZrO<,2>-8﹪Y<,2>O<,3>納米粉末進行再處理,然后將經(jīng)過再處理的納米粉末在不同的等離子體噴涂條件下噴涂制備成納米結構熱障涂層.利用光學顯微鏡和掃描電鏡分析粉末粒徑大小、顆粒形貌、涂層顯微組織,用X-ray衍射分析原始粉末、再處理粉末和涂層的相組成,用熱重-差熱分析儀對納米團聚體

3、粉末進行熱分析,并測量粉末的松裝密度、振實密度及流動性.結果表明:ZrO<,2>-8﹪Y<,2>O<,3>原始納米粉末經(jīng)過再處理后近似球形,粒徑在10-100μm之間,仍為納米結構.粉末流動性好、振實密度高,可以用來熱噴涂制備納米結構熱障涂層.采用再處理的納米粉末進行等離子體噴涂制備的涂層厚度均勻,沒有明顯的層狀結構.等離子體噴涂制備涂層的過程中發(fā)生了單斜相向四方相的轉(zhuǎn)變,涂層中只有四方相和立方相存在.這種熱障涂層是一種納米-微米結構復