摘要

热障涂层可为航空发动机、燃气轮机中的高温部件提供热防护,但其易受高温熔盐腐蚀而过早失效。激光合金化是一种提高涂层抗熔盐腐蚀性能的有效方法。本文采用Ti Al3作为自愈合剂,对8%Y_2O_3部分稳定的ZrO_2(YSZ)热障涂层进行激光合金化改性。将喷涂态和激光合金化改性涂层在900℃的75%Na_2SO_4+25%NaCl熔盐环境下进行4h的热腐蚀实验。结果表明,激光合金化改性层结构致密且表面分布着网状裂纹,改性层保持亚稳态四方相结构(t′-ZrO_2)。喷涂态涂层在900℃腐蚀4h后,腐蚀产物为单斜相m-ZrO_2、Y_2(SO_4)_3,表面有较多的热腐蚀产物;激光合金化涂层在900℃腐蚀4h后,腐蚀产物为少量m-ZrO_2和Y_2(SO_4)_3,改性层结构未发生腐蚀破坏,涂层保持结构完整性。自愈合剂TiAl_3在高温下发生氧化反应生成Al_2O_3和少量TiO_2填补裂纹,有助于抑制高温腐蚀盐的渗透,从而提高了涂层的抗热腐蚀性能。