超音速等离子喷涂制备细密柱晶结构热障涂层研究进展

• 作者: 丁春华 徐滨士 王海军 白宇 韩志海
• 来源期刊: 热喷涂技术
• 关键词: 超音速等离子喷涂 热障涂层 测温测速 组织结构 热震 氧化 隔热
• 年，卷（期）: 2011,（2）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 1-14,40
• 分类号: TG174.442
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7127.2011.02.002

摘要

本文介绍了最新开发的超音速大气等离子喷涂（SAPS）技术制备细密柱晶结构热障涂层系统（SAPS-TBCs）的一些研究进展。由于SAPS喷涂15～45μm粒径的8YSZ氧化锆球形粉末在等离子射流中飞行速度约为400-450m/s,是普通大气等离子（APS：130～220m/s）2～3倍,可方便制备出体积分数达80%以上的薄片状细密柱晶结构TBC涂层,柱晶轴向长度可方便地控制在2～5μm,孔隙率可根据需要在1%～12%范围内调变。研究表明,这种结构的8YSZ-TBC涂层试样1100℃淬水热震循环可达400周次以上,比相应APS-TBC涂层热震性能（小于150周次）高2～3倍;涂层结合强度从APS-TBC的30MPa左右提高到SAPS-TBC的50MPa左右;一个有趣的现象是APS-TBC的隔热效果随着温度和热循环周次的增加而下降,而SAPS-TBC的隔热效果反而升高;对全包覆涂层试样进行的1100℃、1000小时高温氧化实验表明,除了SAPS陶瓷面层更为细密、更多晶界对O-2扩散起了较好的阻挡作用外,SAPS制备MCrAlY更为精细、纯净的底层合金组织也对TGO的氧化行为起了有益的作用,导致SAPS-TBC的TGO形态和动力学行为优于APS-TBC。此外,SAPS与APS一样,可在自然空间条件下采用相对简单、一气呵成的一步法工艺流程制备热障涂层,充分发挥其灵活方便、工艺稳定、低成本、高效率的生产优势,突显良好的产业化前景。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	丁春华	西安交通大学金属材料强度国家重点实验室	20	217	8.0	14.0
2	徐滨士		80	1714	25.0	38.0
3	韩志海	西安交通大学金属材料强度国家重点实验室	32	329	11.0	17.0
4	王海军		6	172	5.0	6.0
5	白宇	西安交通大学金属材料强度国家重点实验室	21	93	4.0	9.0