La₂O₃和Y₂O₃掺杂ZrO₂复合材料的高温相稳定性、抗烧结性及热导率

来源期刊：复合材料学报2015年第5期

论文作者：苏正夫 刘怀菲 王雅雷

文章页码：1381 - 1389

关键词：热障涂层;相稳定性;抗烧结性;热导率;La2O3;Y2O3-ZrO2;

摘    要：采用化学共沉淀煅烧法制备不同La2O3掺杂量的La2O3-Y2O3-ZrO2（YSZ）复合陶瓷粉末,研究该复合陶瓷粉末的高温相稳定性、抗烧结性及热物理性能,并与传统应用的YSZ陶瓷粉末进行对比,以探讨La2O3-YSZ作为热障涂层材料应用的可能性。采用XRD分析陶瓷粉末的晶体结构和物相组成,研究La2O3掺杂量对YSZ高温相稳定性的影响。采用SEM观察陶瓷烧结体的微观形貌,研究La2O3掺杂对YSZ抗烧结性的影响。采用激光脉冲法测定热扩散率,通过计算得到材料的热导率。结果表明:YSZ和不同La2O3掺杂量的La2O3-YSZ均由单一的非平衡四方相ZrO2（t′-ZrO2）组成。经1 400℃热处理100h后,YSZ中t′-ZrO2完全转变为立方相ZrO2（c-ZrO2）和单斜相ZrO2（m-ZrO2）,在0.4mol%¹.4mol%La2O3掺杂范围内,La2O3-YSZ的相稳定性均优于YSZ,其中1.0mol%La2O3掺杂的YSZ（1.0mol%La2O3-YSZ）经热处理后无m-ZrO2生成,表现出良好的高温相稳定性。此外,1.0mol%La2O3-YSZ较YSZ具有较高的抗烧结性和较低的热导率。在室温至700℃范围内,1.0mol%La2O3-YSZ的热导率为1.90².17 W/（m·K）,明显低于YSZ的热导率（2.13².33 W/（m·K））。