等离子喷涂CeO₂改性La₂Zr₂O₇纳米热障涂层高温性能研究

吴琼^1,2，张鑫^1,2，彭浩然^1,2，冀晓鹃^1,2，章德铭^1,2，任先京^1,2

1. 北京矿冶研究总院2. 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心

摘 要：研究了不同Ce掺杂量对La2Zr2O7相结构稳定性的影响,确定了Ce原子掺杂量为5.45%的CeO2改性La2Zr2O7涂层(CLZ)。研究了采用大气等离子喷涂制备的涂层与原始粉末化学成分计量比偏离情况。经共沉淀制粉、喷雾干燥团聚造粒、大气等离子喷涂制备了Ce原子掺杂量为5.45%的新型纳米CLZ热障涂层,研究了涂层的长期组织结构稳定性、抗热震性以及失效机制。结果表明,CLZ涂层具有良好的长期组织结构稳定性,涂层在1150℃下热震循环寿命达到26次。涂层失效主要以层状撕裂为主。陶瓷层和粘结层热膨胀不匹配、粘结层发生氧化可能是导致CLZ涂层热震失效的主要原因。

关键词：热障涂层;等离子喷涂;纳米CeO2改性La2 Zr2 O7;高温性能;