等离子物理气相沉积准柱状结构YSZ涂层的制备及抗热震性能

高丽华^1,2，冀晓鹃^1,2，侯伟骜^1,2，卢晓亮^1,2，章德铭^1,2

1. 北京矿冶科技集团有限公司2. 特种涂层材料与技术北京市重点实验室

摘 要：本工作对比研究了喷涂功率、喷涂距离等主要工艺参数对等离子物理气相沉积（PS-PVD）准柱状结构氧化钇稳定氧化锆（YSZ）涂层微观结构及沉积速率的影响,并对优选喷涂工艺制备的YSZ涂层热导率进行了检测。同时,研究了粘结层粗糙度对YSZ热障涂层的微观结构及抗热震性能的影响,并对涂层失效行为进行了分析。结果表明:喷涂功率为120 kW、送粉率为20 g/min、喷涂距离为900 mm时,涂层既具备良好的准柱状结构,又有较高的沉积速率;优选喷涂工艺制备的YSZ准柱状结构涂层在1 100℃时的热导率约为0.934 W/（m·K）;与未打磨处理的粘结层相比,经打磨处理的粘结层表面的YSZ涂层柱状晶排列整齐,孔隙和缺陷较少,具备更好的抗热震性能,1 100℃及1 150℃涂层的抗热震次数分别可达到258次和210次。

关键词：等离子物理气相沉积（PS-PVD）;热障涂层(TBC);喷涂工艺;抗热震性能;