纳米8YSZ粉的热处理对等离子喷涂涂层热震性能的影响

陈涛^1,2，惠宇^2,3，胥佳颖^2,3，邹兵林²，曹学强^1,2，赵修建¹

1. 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室2. 中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室3. 中国科学院大学

摘 要：8YSZ纳米粉(晶粒度为20 nm)在800~1200℃范围内煅烧12 h(温度间隔100℃),然后用大气等离子喷涂方法制备相应的涂层。对涂层的相成分、结构、结合强度、弹性模量和热震性能进行了详细分析。分析结果表明:当粉末的煅烧温度高于1000℃时,8YSZ晶粒度明显增大;涂层为双模式结构即熔化区和未熔化区,涂层的密度和熔化程度随温度升高而增加,并导致硬度和弹性模量增大;1200℃煅烧粉末所制备的涂层由于微裂纹或微孔缺陷增加,导致涂层的弹性模量减小。涂层的失效原因主要归因于热膨胀系数不匹配,涂层的热震寿命与其弹性模量呈反比关系。

关键词：纳米8YSZ;大气等离子喷涂;热障涂层;弹性模量;热震性能;稀土;