厚质梯度NiCoCrAlY/YSZ热障涂层的制备及结合性能

• 作者: 种南京 柳琪 李天庆 王玉 白宇
• 来源期刊: 铸造技术
• 关键词: 厚质梯度涂层 同步送粉 等离子喷涂 结合强度 有限元模拟
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 试验研究|Experimental Research
• 页码范围: 555-559,564
• 页数: 6页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16410/j.issn1000-8365.2021.07.001

摘要

热障涂层的隔热性通常随着涂层厚度的增加而提高.然而,厚度的增加会导致其内部较低的界面结合,这严重制约了热障涂层的可靠性及使用寿命.采用一种新型高效的超音速等离子同步双送粉方法,在基体上沉积了一系列毫米级厚度NiCoCrAlY/YSZ梯度热障涂层.通过拉伸法测试了涂层的结合强度,探讨涂层厚度及微观结构对结合强度的影响.同时采用有限元模拟方法,验证了热障涂层内部残余应力与结合强度间的关系.结果表明,随着涂层厚度从1 000 μm增加到2 500 μm时,涂层的结合强度由44.5 MPa逐渐降低到29.4 MPa,结合强度的降低归因于涂层沉积过程中残余应力的累积,由于其不同的累积位置,导致断裂部位由粘接层逐渐向梯度过渡区转移,最后在陶瓷层内部发生断裂.