孔隙特征对等离子喷涂YSZ涂层的热传导各向异性的影响

摘要

采用颗粒尺寸为10～75μm和10～45μm的2种YSZ粉末,通过等离子喷涂的方法,分别制备涂层,测量2种涂层的在垂直(横向)和平行于喷涂方向(纵向)的热导率,对涂层进行定量金相分析.结果表明:涂层热导率均显示各向异性特征,10～75 μm粉末获得的涂层横、纵向热导率值分别为2.23 W;(m·k)-1和1.36 W·(m·k)-1,比值为1.64,而10～45 μm粉末获得的涂层横、纵向热导率值分别为2.44 W·(m·k)-1和1.72 W·(m·k)-1,比值为1.41.涂层热导率绝对值产生差异的原因主要取决于孔隙率大小,而各向异性比值产生差异的主要受扁平孔隙的多少控制,扁平孔隙对涂层纵向热传导的热阻碍效应明显大于对横向热传导的阻碍效应.