孟彬
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杨青青
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孙跃
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赫晓东
材料科学与工艺
为探索溶胶浸渗处理对电子束物理气相沉积（EB-PVD）制备8％摩尔比的氧化钇稳定氧化锆（8YSZ）涂层微观结构及性能的影响，采用EB-PVD工艺在沉积速率1μm／min的条件下制备了8YSZ电解质涂层．制备态涂层的断面表现为疏松的柱状晶结构，导致涂层的气密性差，因此对涂层进行了溶胶浸渗处理，即首先在负压下将涂层浸渗在钇锆的溶胶内，再进行550℃保温2h的热处理，SEM分析表明，溶胶分解产物可以堵塞柱状晶间的孔隙，其渗入涂层的深度可达3μm．浸渗处理后，涂层的气体扩散系数由未处理态的6．78×10－5cm4／（N·8）降低至8次浸渗处理后的6．54×10－6cm4／（N·s）。8次溶胶浸渗处理后涂层的电导率相比处理前提高不超过10％。
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
溶胶浸渗
,
气密性
,
电导率
靳磊
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崔向中
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王纯
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周海滨
,
周国栋
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杨璟
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15061801
在C/SiC材料上制备环境障碍涂层是对C/SiC高温防护的有效解决办法.利用化学共沉积法制备BaO-SrO-Al2O3-SiO2(BSAS),ZrO2-Y2O3 (YSZ),Sc2O3-ZrO2-Y2O3 (ScYSZ)粉末材料,然后采取相同的等离子喷涂工艺参数在C/SiC复合材料表面制备3种抗热震(水淬)涂层.本文主要涉及到抗水淬涂层结构设计、0.2 mm厚涂层的抗水淬性能、4种不同厚度涂层的抗水淬能力、涂层失效机制等研究内容.研究结果表明:C/SiC复合材料上0.2 mm厚的抗水淬涂层,在1600℃下其抗水淬能力强弱为ScYSZ(24次)＞YSZ(22次)＞BSAS(21次).0.2,0.3,0.5及0.6 mm4种不同厚度对涂层的抗水淬能力影响规律表明:厚度为0.2 mm时涂层具有最优的抗水淬性能.并探讨了涂层的失效机制:BSAS,YSZ,ScYSZ 3种涂层,其YSZ相稳定性最差,BSAS作为单一的抗热震层其应力最大.BSAS+ ScYSZ复合涂层应力最小、相稳定、抗水淬能力最强.
关键词:
C/SiC复合材料
,
抗热震涂层
,
BSAS涂层
,
YSZ涂层
,
ScYSZ涂层
