APS制备7YSZ热障涂层镀铝改性的抗氧化性（英文）

许世鸣¹，张小锋²，刘敏^1,2，邓春明²，邓畅光²，牛少鹏²

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室及广东省现代表面工程技术重点实验室

摘 要：热障涂层（TBC）的使用对燃气轮机的寿命和效率都有明显提升,而TBC一般是由金属粘结层和ZrO₂-7%（质量分数） Y₂O₃（7YSZ）陶瓷层组成。与飞行器推进系统的TBC相比,燃气轮机的服役环境有其特殊性。在工业燃气轮机服役过程中,TBC系统中金属粘结层的氧化是导致涂层过早失效最重要的原因之一。TGO（热生长氧化层）的形成不可避免,但抑制TGO的生长速率可以提高TBC的使用寿命,而7YSZ是一种对氧离子扩散几乎无阻碍作用的材料。因此,在7YSZ涂层上覆盖一层氧离子扩散障碍膜是阻止TGO生成的一种可行方法。本研究中,在7YSZ涂层表面沉积一层铝膜。经热处理后,在7YSZ涂层表面通过Al和ZrO₂原位反应生成α-Al₂O₃层,该层可以作为氧离子扩散障碍层。此外,对热处理压力和铝改性的7YSZ涂层抗氧化性关系进行了研究。

关键词：铝改性热障涂层;氧化钇稳定氧化锆(7YSZ)涂层;抗氧化性;热生长氧化物;