喷雾干燥法制备PS-PVD用8YSZ纳米团聚粉末

• 作者: 刘敏 张小锋 曾德长 殷建安 邓子谦 邓春明
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 喷雾干燥 等离子-物理气相沉积 8YSZ 纳米团聚 柱状涂层 致密涂层 多相沉积
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 膜层材料与技术
• 页码范围: 275-282
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.10.037

摘要

目的 通过喷雾干燥法制备用于等离子喷涂-物理气相沉积法(Plasma Spray-Physical Vapor Deposition,PS-PVD)多相沉积柱状/致密涂层的ZrO2-8％Y2O3 (8YSZ)纳米团聚粉末.方法 采用平均粒度为20 nm的8YSZ纳米粉为原料并配制成浆料,球磨后通过喷雾干燥法制备出8YSZ的纳米团聚粉末,并研究不同含量粘结剂(NJ-3)对粉末的影响.利用TEM、SEM表征粉末及涂层的微观结构.通过XRD、激光粒度及拉伸试验对粉末及涂层性能进行表征.结果 纳米8YSZ粉末在添加适当种类及含量的分散剂、粘结剂并通过喷雾干燥加工后,成功制备出球形度高、粒度小且适用于气/液/固多相沉积的PS-PVD用喷涂粉末.当粘结剂含量低于8％时,粉末球形度低,表面存在明显坑孔.而当粘结剂含量高于12％时,PS-PVD气相沉积效率低,涂层质量差.当粘结剂含量为10％时,粉末球形度高,D90=12.24 μm,可气/液/固多相沉积制备形貌良好的柱状涂层及致密涂层.其中气相沉积所制备柱状涂层结合强度可达33 MPa,且原始粉末中的m-ZrO2完全转变为t-ZrO2.结论 当粘结剂含量为10％时,所制备粉末能够流畅送粉,并进行气/液/固多相沉积,且涂层质量最优.粘结剂在粉末内部分布均匀,并主要起粘结和支撑作用,同时可改善粉末表面形貌.喷雾干燥后粉末粒度随着粘结剂含量增加而增大,但非线性变化.