Al2O3含量对YSZ热障涂层性能的影响

摘要

Al2O3等氧化物对YSZ热障涂层的高温使用性能有一定的影响.本文用HVOF喷涂NiCoCrAlY合金粘结层,APS喷涂YSZ陶瓷面层,制备了Al2O3含量为0.01～0.64wt％的YSZ涂层.比较了不同Al2O3含量的YSZ涂层在1100℃下的热震性能和抗烧结性能,并探讨Al2O3对涂层的影响机理.结果表明相较于高纯YSZ涂层,随着涂层中Al2O3含量升高,涂层的抗热震性能降低,且Al2O3促进YSZ涂层的烧结.Al2O3含量在小于0.01wt％-0.12wt％区间内时,对涂层抗热震和抗烧结性能有显著影响,含量继续增加至0.64％时,对性能影响减缓.显微组织观察与EDS检测结果表明涂层中Al2O3并未在熔融颗粒界面处偏聚,但在颗粒内部有局部偏析.由此推测,含Al2O3的YSZ涂层热震失效的原因可能是Al2O3在YSZ颗粒内部偏析,并影响涂层的烧结性能,导致裂纹容易萌生和扩展.