掺杂纳米CeO2对ZrO2-Y2O3热障涂层隔热性能的影响

• 作者: 刘威 孙大千 宫文彪 王文权 白晶
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 纳米材料 热障涂层 等离子喷涂 显微组织 隔热性能
• 年，卷（期）: 2009,（1）
• 页码范围: 96-102
• 页数: 7页
• 分类号: TB383
• 语种: 中文

摘要

以纳米ZrO2-8 wt%Y2O3(YSZ)和在纳米ZrO2-8 wt%Y2O3中分别掺杂25 wt%和50wt%纳米CeO2团聚处理后作为隔热层材料,NiCrAlY(Ni-25Cr-5Al-0.5Y,wt%)作为粘结层材料,用等离子喷涂(APS)方法在GH30高温合金表面制备三种材料体系的热障涂层(TBC).通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对掺杂了25 wt%纳米CeO2涂层的微观组织结构进行分析研究,测定了三种材料涂层在室温和300、500、700℃时的热导率,并在相同边界条件下测试了它们的隔热性能.结果表明:掺杂纳米CeO2涂层组成相为稳定的t相(t-ZrO2、t-Zr0.82Y0.18O1.91、t-Zr0.82Ce0.18O2)和c相(c-CeO2),涂层中存在闭合的孔隙和微裂纹;掺杂纳米CeO2能够降低涂层的热导率,并且隔热性能随CeO2含量的增加而提高.对于400 μm厚的CeOz/ZrOz-Y2O3涂层(CYZ,掺杂25 wt%CeO2)对基体产生的温降比纳米YSZ涂层提高了10.7%,当CeO2的含量从25wt%提高到50wt%时,隔热性能也提高了7.1%.