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冷喷涂 YSZ-NiCoCrAlTaY复合结构热障涂层粘结层的制备及热循环性能研究
冷喷涂,YSZ-NiCoCrAlTaY复合结构涂层,热循环,氧化
摘要录用
刘海勇 / 华南理工大学材料科学与工程学院
黄继波 / 华南理工大学材料科学与工程学院
摘要:热生长氧化物(TGO)的形成和演化是影响热障涂层服役寿命的关键因素。通过粘结层的结构设计,有望调控涂层的抗氧化性和界面热生长氧化物的演化行为。本研究以NiCoCrAlTaY粉末为原料,混合熔融破碎型YSZ陶瓷粉末,采用高压冷喷涂技术在钴基高温合金基体上制备了YSZ-NiCoCrAlTaY复合结构的粘结层,并采用等离子喷涂在复合结构粘结层上制备了YSZ热障涂层。对比以等离子喷涂和冷喷涂制备NiCoCrAlTaY为粘结层的热障涂层,考核涂层在1100℃条件下的热循环寿命。通过光镜、扫描电镜与能谱分析研究三种涂层在热循环过程中微观结构的演化行为,探究了粘结层结构对热障涂层热循环失效的影响机制。结果表明:高压冷喷涂制备的NiCoCrAlTaY混合YSZ粘结层结构更加致密,涂层在1100 ℃高温下热循环寿命达到68天,相较于等离子喷涂和冷喷涂制备NiCoCrAlTaY粘结层的热循环寿命分别提高150%和41%。NiCoCrAlTaY混合YSZ粘结层高温氧化后生成的氧化铝保护膜成多层网状结构,起到多重阻隔氧扩散效果,且无尖晶石氧化物的形成。冷喷涂制备NiCoCrAlTaY混合YSZ粘结层可以改善涂层的氧化机制提高涂层的高温热循环寿命。
重要日期
  • 会议日期

    04月21日

    2023

    04月23日

    2023

  • 04月20日 2023

    初稿截稿日期

  • 04月23日 2023

    注册截止日期

主办单位
中国机械工程学会表面工程分会
承办单位
武汉材料保护研究所有限公司
特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室
协办单位
中国科学院兰州化学物理研究所
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
中国科学院上海硅酸盐研究所
中国科学院金属研究所
广东省新材料研究所
大连理工大学
西安交通大学
北京科技大学
西南交通大学
哈尔滨工业大学
联系方式
  • 段金弟(中国机械工程学会表面工程分会)
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  • 田丰(武汉材料保护研究所有限公司)
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