不同粘结层材料的PS-PVD热障涂层热震性能

作者：毛杰; 刘飞; 邓子谦; 邓春明; 刘敏; 曾德长; 梁兴华

来源：材料研究与应用, 2019, 13(01): 8-14.

DOI：10.3969/j.issn.1673-9981.2019.01.002

• PS-PVD
• 金属粘结层
• YSZ陶瓷层
• 热震性能
• 点蚀

为探索不同粘结层材料对等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD) YSZ陶瓷层的热震性能的影响,采用PS-PVD工艺在DZ40M高温合金上制备了NiCoCrAlYTa和NiCrAlY两种不同的金属粘结层及YSZ陶瓷层,用SEM及XRD等方法表征两种粘结层表面沉积的YSZ陶瓷层的形貌结构、显微硬度及物相,研究了两种涂层的1100℃水淬热震性能及失效模式.结果表明:PS-PVD制备的NiCoCrAlYTa和NiCrAlY两种粘结层均非常致密,陶瓷层均为典型羽毛型柱状结构;NiCoCrAlYTa-7YSZ和NiCrAlY-7YSZ两种羽柱状陶瓷层的孔隙率分别为16.1%和16.5%,显微硬度HV0.025分别为615.8和683.6;陶瓷层的形貌结构及孔隙率、硬度等基本性能,对粘结层成份差异不敏感.1100℃水淬试验结果表明,NiCrAlY-7YSZ涂层的抗热震性能优于NiCoCrAlYTa-7YSZ涂层.失效模式是涂层在频繁的低温-高温热循环中羽柱状陶瓷层内部裂纹萌生和扩展,以及表面花菜头先剥落形成点蚀坑.随着热震次数增加,更多的点蚀坑随机出现并扩大,进而相连后形成大面积剥落区.

• 单位
  华南理工大学; 广东省现代表面工程技术重点实验室; 广东省新材料研究所; 广西科技大学