等离子喷涂-物理气相沉积7YSZ热障涂层沉积机理及其CMAS腐蚀失效机制

• 作者: 周克崧 宋进兵 张小锋 牛少鹏 邓子谦 邓春明
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子喷涂-物理气相沉积 沉积机理 CMAS腐蚀 腐蚀机制
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 287-293
• 页数: 7页
• 分类号: TQ174
• 字数: 3226字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20140397

摘要

采用等离子喷涂–物理气相沉积(PS-PVD)以团聚烧结的 ZrO2-7wt%Y2O3(7YSZ)为原料，在850℃基体温度下制备了具有柱状结构的热障涂层，并通过场发射–扫描电镜(FE-SEM)分析了柱状涂层的显微结构。此外，基于原子聚集理论研究了PS-PVD中7YSZ气相分子在基体上的形核与生长过程，并分析了高温基体下7YSZ柱状涂层的沉积机理。另外，在1200℃下考察了7YSZ柱状涂层的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)腐蚀性能并探讨了其失效机制。结果表明，在高温下7YSZ气相分子首先吸附在基体上，通过扩散迁移形成分子团并吸附在基体表面上，然后分子团再与其它吸附分子碰撞结合形成临界晶核，临界晶核捕获其它吸附分子进一步长大形成晶核小岛，此后依次经过岛状、联并、沟道、连续这四个阶段最终形成柱状涂层。高温下 CMAS熔融并在毛细管力的作用下沿着柱状涂层孔隙往深度方向渗透并与涂层发生热化学反应使涂层热物性能发生变化，最终在热化学与热机械的相互作用下使涂层内产生平行于表面的横向裂纹，并层离失效。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邓春明	广州有色金属研究院新材料研究所	60	667	15.0	22.0
2	周克崧	华南理工大学材料科学与工程学院	48	796	18.0	26.0
4	宋进兵	广州有色金属研究院新材料研究所	25	306	10.0	17.0
7	张小锋	华南理工大学材料科学与工程学院	5	65	4.0	5.0
11	牛少鹏	华南理工大学材料科学与工程学院	2	44	2.0	2.0