Al2O3改性PS-PVD热障涂层的异物损伤行为及失效机理(英文)

作者:王梓帆; 范佳峰; 康楷雯; 吴健; 刘敏; 周克崧; 张乾; 张志波; 李小强; 张小锋
来源:Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2023, 1-28.

摘要

由外来异物损伤引起的颗粒冲蚀是制约热障涂层使用的重要因素。为了提高PS-PVD热障涂层的耐冲蚀性能,采用磁控溅射和真空热处理的方法在PS-PVD喷涂的7YSZ热障涂层表面制备了一层致密的α-Al2O3。系统研究了热障涂层的异物损伤行为,并采用第一性原理计算对α-Al2O3/c-ZrO2界面进行了研究。实验结果表明,PS-PVD、APS和EB-PVD热障涂层的冲蚀失重率分别为324、248和139 μg/g,而Al2O3改性的PS-PVD热障涂层的冲蚀失重率降至199 μg/g。此外,在Al2O3/ZrO2-O的顶部构型模型中观察到的界面结合能最高(3.88 J/m2),远高于ZrO2/Ni(2.011 J/m2)。