等离子喷涂-物理气相沉积7YSZ热障涂层形成机制

论文摘要

采用等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）技术,以纳米团聚的ZrO2-7%Y2O3（7YSZ）粉末为原料在镍基高温合金为基体的CoCrAlSiY黏结层表面制备了羽毛柱状7YSZ涂层.通过透射电子显微镜（TEM）观察并分析了柱状涂层的显微结构,发现涂层的最小组成单元为纳米柱状晶,众多柱状晶在空间随喷涂遍数累积气相原子依次形核长大形成了微观上的树枝状结构,在宏观上呈现羽毛状结构涂层.基于7YSZ羽毛柱状涂层的形成过程,本文首先从热力学原理分析了7YSZ气相原子的形核机制,阐述了裹挟高浓度气相原子的高温等离子体与基体相互作用形成的温度梯度和气相原子浓度梯度规律,探讨了温度梯度下纳米柱状7YSZ晶体的长大和分枝过程,分析了等离子焰流气相原子沉积过程中过冷度变化对气相原子形核、长大和宏微观涂层结构的影响,研究了PS-PVD喷涂过程中涂层柱状结构内部和柱状结构间隙形成的内在规律和机制.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张小锋,周克崧,刘敏,邓子谦,魏亮亮,毛杰,邓春明,邓畅光

关键词: 等离子喷涂物理气相沉积,热障涂层,沉积机理,温度梯度,过冷度

来源: 中国科学:技术科学 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室及广东省现代表面工程技术重点实验室,北京航空航天大学材料科学与工程学院

基金: 国家重点研发计划(编号:2017YFB0306100),国家自然科学基金(批准号:51801034,51771059),广东省自然科学基金(批准号:2016A030312015,2017A030310315),广东省重点专项和广州市科技计划项目(编号:201707010455,201707010385,2017A070701027,2017B030314122),广东省科学院项目(编号:2018GDASCX-0950)资助

分类号: TG174.4

页码: 1319-1330

总页数: 12

文件大小: 16604K

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