等离子喷涂双相复合结构顶层热障涂层的研究

摘要

热障涂层(TBCs)是燃气轮机等设备的高温部件上不可缺少的防护技术.La2Zr2O7是最具潜力的顶层材料,但其韧性差等问题限制了其应用.本研究采用双相复合陶瓷技术对La2Zr2O7进行改性,以LaPO4与La2Zr2O7的双相复合材料为热障涂层顶层材料.采用机械混合和喷雾造粒技术制备双相陶瓷材料,利用等离子喷涂的方法制备双相陶瓷顶层.通过热循环和冲蚀实验检测双相复合涂层的性能.利用X射线衍射仪(XRD)检测涂层的相结构,利用扫描电镜(SEM)检测涂层的表面和剖面形貌.结果表明,双相复合结构涂层表面微细裂纹增多,粗大裂纹减少,裂纹会产生曲折和分叉.LaPO4的加入提高了双相陶瓷材料的韧性和断裂强度,和单相La2Zr2O7涂层相比,双相陶瓷涂层在冲蚀过程中失重较少.