铈掺杂Y3Al5O12热障涂层陶瓷材料的制备与性能研究

作者：王炫力; 刘爽; 谢敏; 王志刚; 牟仁德; 宋希文^*

来源：中国稀土学报, 2023, 41(06): 1119-1125.

• 热障涂层
• 陶瓷层材料
• 钇铝石榴石
• 铈掺杂
• 硬度
• 热导率

采用高温固相反应合成法制备不同组分的铈掺杂Y3Al5O12热障涂层陶瓷材料，利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、维氏硬度仪和激光导热仪研究Ce掺杂量对陶瓷材料物相组成、微观形貌、硬度和热导率的影响规律。结果表明：当Ce掺杂量x为0.01和0.02时，(Y1-xCex)3Al5O12呈单一YAG相，(Y0.99Ce0.01)3Al5O12的硬度最大，约为18.93 GPa;(Y0.98Ce0.02)3Al5O12的热导率最低，1000℃时约为1.95W·m-1·K-1。随着Ce掺杂量的增加，材料中出现Ce O2第二相且Ce4+的占比增多，粉体颗粒尺寸增大，陶瓷晶粒尺寸减小，导致(Y1-xCex)3Al5O12陶瓷材料的硬度和热导率均有所下降。

• 单位
  内蒙古科技大学; 中国航发北京航空材料研究院