PS-PVD制备粘结层及其对热障涂层性能的影响

• 作者: 刘敏 刘飞 张啸 毛杰 邓子谦 邓春明 郑黎
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: PS-PVD热障涂层 粘结层 真空热处理 元素扩散 氧化动力学
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 236-243
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.4
• 字数: 2905字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.06.028

摘要

目的 探究真空热处理对PS-PVD制备的粘结层的影响,并研究PS-PVD制备粘结层对热障涂层性能的影响.方法 采用PS-PVD技术在高温合金基体上制备不同材料体系的粘结层和陶瓷层,采用真空热处理和高温氧化试验,对粘结层与基体界面间的元素扩散过程以及不同材料粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响进行研究,并通过X射线衍射和EDS能谱对涂层的物相及元素分布进行分析.结果 通过PS-PVD制备的不同粘结层体系的热障涂层试样,在近粘结层处的陶瓷层物相组成并无明显区别.粘结层与基体的元素扩散情况受真空热处理时间和温度的影响,随着真空热处理时间的延长,基体一侧的富铝相逐渐增多.当热处理8 h后,形成的扩散区的宽度已超过20μm;随着热处理温度的提高,同样也形成了更宽的扩散区.NiCoCrAlYTa/7YSZ热障涂层氧化100 h后,TGO层的厚度达到4.0μm,氧化150 h时,涂层发生脱离.NiCrAlY/7YSZ热障涂层氧化150 h后,TGO层的厚度达到4.4μm,但未出现脱离现象.结论 热处理的时间越长,温度越高,粘结层与基体的元素扩散行为越剧烈.不同的粘结层材料会影响热障涂层的氧化动力学过程.