不同厚度8YSZ热障涂层的结构及性能表征

• 作者: 刘光 周惠娣 安宇龙 赵晓琴 赵荻 陈杰
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 8YSZ 热障涂层 大气等离子喷涂 微观结构 力学性能 抗热震性能
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 276-284
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.442
• 字数: 6714字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.01.033

摘要

目的 探究厚度变化对8YSZ热障涂层结构、力学性能以及抗热震性能的影响.方法 通过超音速火焰喷涂技术(HVOF)和大气等离子喷涂技术(APS)分别制备了NiCoCrAlTaY粘结层和厚度为500μm、1.0 mm、1.5 mm的8YSZ陶瓷涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜和X射线衍射仪(XRD)对喷涂粉末和涂层的形貌、物相进行了表征,借助显微硬度计和万能材料试验机分别考察了涂层的硬度和结合强度,最后采用水淬法对涂层的抗热震性能进行了测试.结果 不同厚度的8YSZ涂层均由非平衡的四方相(t′-YSZ)组成,且断面呈现出明显的层状结构.随着厚度的增加,涂层中逐渐产生了明显的网状纵向裂纹和边缘界面裂纹.涂层的表面和截面显微硬度都不随厚度的增加而发生显著变化,并且所制备的涂层在整个截面上的显微硬度都比较均匀.涂层的结合强度随着涂层厚度的增加而显著降低.热震试验过程中,三种厚度涂层皆以界面开裂的形式失效,且厚度越大的涂层热震寿命越短.结论 8YSZ 热障涂层的厚度变化对其微观形貌、结合强度以及抗热震性能皆有显著影响,而对涂层的物相组成以及显微硬度无明显影响.