等离子体喷涂锆酸钆涂层残余应力的仿真计算

摘要

采用有限元模拟计算等离子体喷涂Gd2Zr2O7 涂层在热震过程中结合层/陶瓷层界面附近产生的残余应力，分析热生长氧化物（TGO）厚度和界面粗糙度对应力分布的影响。计算结果显示，结合层/陶瓷层界面波峰和波谷处的应力分布截然不同；光滑的界面上TGO增厚能更显著改变涂层内应力的分布。结合涂层热循环试验结果，涂层断裂剥落源于靠近界面的陶瓷层内，在此基础上，进一步探讨了涂层的失效机理。