8YSZ/Y3Al5O12:Ce3+光敏复合热障涂层的等温氧化及光谱响应特性

作者：何玲^*; 蒲兵兵; 李文生; 孙卫民

来源：材料保护, 2023, 56(03): 13-48.

DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0054

• 热障涂层
• 3+" name="keyword">Y3Al5O12:Ce3+
• 等温氧化
• 残余热应力

为了监测热障涂层在氧化过程中陶瓷层内部的残余热应力，制备了Y3Al5O12:Ce3+含量不同的8YSZ/Y3Al5O12:Ce3+光敏复合热障涂层。研究了Y3Al5O12:Ce3+不同含量下8YSZ/Y3Al5O12:Ce3+光敏复合热障涂层等温氧化过程的失效机理，阐述了陶瓷层内部残余热应力与Y3Al5O12:Ce3+的发射光谱的峰值波长之间的内在响应机制；同时研究了8YSZ/Y3Al5O12:Ce3+光敏复合热障涂层陶瓷层发射光谱峰值波长偏移量与氧化时间的关系，并拟合了8YSZ/10%Y3Al5O12:Ce3+光敏复合热障涂层等温氧化时间与光谱变化的传感方程。结果表明：1 050℃等温氧化100 h过程中8YSZ/Y3Al5O12:Ce3+光敏复合热障涂层失效主要是陶瓷层内部残余热应力导致，且随氧化时间的增加，陶瓷层内部残余热应力增加，Y3Al5O12:Ce3+的发射光谱的峰值波长向短波方向偏移；8YSZ/10%Y3Al5O12:Ce3+光敏复合热障涂层发射光谱峰值波长偏移量与氧化时间传感方程为：Δλ=155.785 07·t0.004 15-154.792 58。因此，可以通过发射光谱峰值波长的偏移规律表征氧化过程中陶瓷层内部的残余热应力。

• 单位
  兰州理工大学