电子束物理气相沉积7YSZ热障涂层表面氧化铝纤维制备及其CMAS腐蚀性能

摘要

7YSZ(7wt.%Y2O3 ZrO2)作为热障涂层使用最广的材料,其主要制备方法包括电子束-物理气相沉积(EB-PVD)。随着涡轮前进口温度的逐步提高,CMAS(CaO MgO Al2O3 SiO2)熔盐腐蚀等因素逐渐成为影响柱状结构EB-PVD 7YSZ热障涂层服役寿命的关键因素。本文作者提出一种镀铝表面改性技术,即在柱状涂层表面采用磁控溅射技术制备一层Al膜,然后施加真空热处理工艺。一方面,Al和7YSZ涂层发生原位反应形成α-Al2O3层,抑制CMAS熔盐高温渗透;另一方面,在真空热处理过程中Al膜在高温下发生蒸发和形核,最终在7YSZ热障涂层表面形成氧化铝纳米线,抑制高温下熔融CMAS流动。