纳米结构(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/YSZ热障涂层热冲击性能研究

作者：范薇; 白宇; 王玉

来源：中国稀土学报, 2022, 1-10.

• 热障涂层
• 纳米结构
• 准梯度结构涂层
• 热冲击性能
• 失效分析

航空发动机的高推重比、高效率对热障涂层材料和结构提出了更高要求。利用同步双送粉系统制备了纳米 (Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)/YSZ双陶瓷层结构和准梯度复合结构的热障涂层，对其在1350～1400℃的火焰热冲击性能与失效机理进行了分析。结果表明：(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_(2)Zr_(2)O_(7)（GYbZ）热障涂层显示出较好的高温相结构稳定性，其喷涂态与热冲击失效后都是单一的萤石结构；GYbZ/YSZ热障涂层是由纳米未熔颗粒和熔化结晶区组成的“双模式”结构；GYbZ/YSZ双层结构涂层的热冲击寿命为113次，GYbZ/YSZ准梯度结构涂层的热冲击寿命达到370次；双层结构涂层的剥落主要发生在GYbZ内部以及GYbZ与YSZ的层间界面，而准梯度结构涂层的剥落则发生在热生长氧化物（TGOs）附近的YSZ层内。准梯度结构和纳米“双模式”结构相结合是提高热障涂层高温使役性能的有效方法。

• 单位
  中北大学; 金属材料强度国家重点实验室; 西安交通大学