基于共沉淀法制备纳米CeO 2 /Y 2 O 3 稳定ZrO 2 热障涂层及热性能研究

发布时间：2021-10-02 07:55

　　发动机热端部件的工作温度不断提高,为了延长热障涂层的使用寿命,降低涂层热导率、提高涂层热震性能,本课题基于共沉淀法制备纳米CeO2/Y2O3稳定ZrO2陶瓷粉末（CYSZ）,探索共沉淀反应温度、pH值、煅烧温度等工艺参数对纳米陶瓷粉末微观结构的影响。研究表明,反应温度为75℃、pH值为10,煅烧温度为500℃,Y含量为7.5mol%条件下制备的CYSZ陶瓷粉末粒度较小,粉末分散性好,为共沉淀法制备纳米CYSZ陶瓷粉末的最佳工艺。在最佳工艺条件下制备五种纳米CYSZ陶瓷粉末,即Ce含量分别为0、1、5、10、15mol%,并进行喷雾造粒。造粒后陶瓷粉末相结构与造粒前相同,仍属于四方相结构；纳米陶瓷粉末表面的Ce主要为CeO2;造粒粉末形状为均匀球形,分布较均匀,尺寸在20-60μm左右,流动性好,用于等离子喷涂。采用一定的喷涂工艺,等离子喷涂纳米CYSZ热障涂层。研究表明,五种陶瓷涂层的相结构为四方相；喷涂的粘结层厚度约为100μm,陶瓷层厚度约为200μm,随着CeO2含量增加,涂层孔隙及微裂纹数量越来越少,陶瓷层与粘结层喷涂处结合更加紧密；涂层中CeO2含量增加,涂层显微硬度随之增大... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

司锻烧温度的陶瓷粉末SEM图

4.1.2 CeOz对热障涂层表面形貌影响图4-2所示为1-5号涂层材料表面低倍SEM图。圓_a) 1号材料 b) 2巧-相料 C) 3号材料mmd) 4号材料 e) 5号材料图4-2五种涂ig表面低倍SEM图Fig. 4-2 SEM photographs of five types of coatings surface图4-3所示为1-5号涂层材料表面高倍SEM图。-34-

4.1.3 Ce02对热障涂层截面形貌影响图4-4所示为1号及2号涂层截面形貌。a) 1号涂接截面SEM图 b)2号涂层截面SEM图图4-4涂层截面SEM图Fig. 4-4 SEM photographs of sections of coatings从图4-4屮可以看到，热障涂层包括三部分：①高温合金基体；②Ni/Al粘结层，约100 i_mi;③陶瓷层，即隔热层，约200 |am。结合区存在两个界衝，分别为基体与粘结层Ni/Al的界面以及粘结层Ni/Al与陶瓷层的界面，粘结层Ni/Al组织紧密，没有微裂纹，与基体结合较好，这是由于Ni/Al为金属间化合物，被送入等禽子弧后熔化完全，溶滴到达基体后，与基体H凸的表面以机械力结合

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本文编号：3418281