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不同镀铝厚度的CoCrNiAlY-YSZ-LMA双陶瓷隔热层的氧化损伤行为

Dual-ceramic thermal barrier coating;,Aluminium plating;,Oxidation;,Diffusion;,Thermally grown oxide

  为提高CoCrNiAlY-钇稳定氧化锆（YSZ）- LaMgAl₁₁O₁₉（LMA）双陶瓷涂层的抗氧化性，提出了一种表面镀铝方法。我们先前的研究结果表明，未镀铝的LMA层发生了严重的体积收缩，从而引发了纵向微裂纹的形成和扩展。这些微裂纹成为氧气向内部扩散的通道。热生长氧化物（TGO）层的快速生长导致了较高的界面应力，导致CoCrNiAlY层和YSZ层之间的界面严重断裂。然而，镀铝不仅有效地抑制了LMA层的体积收缩和大尺寸纵向微裂纹的形成，而且还诱发了氧化铝阻挡层的形成。致密陶瓷层与氧化铝层的强协同效应有效地抑制了氧气的内部扩散，减缓了TGO层的生长速率，从而降低了界面应力。但是通过深入的研究发现，通过镀铝层厚度的增加，在YSZ层的内部出现了更加严重的横向裂纹，加速了涂层的失效，因此与不镀铝的涂层相比，通过镀铝的双陶瓷涂层，获得了相当有效的抗氧化性能，但较厚的镀铝层，在冷却过程中下渗的Al₂O₃可能与涂层的热膨胀系数不匹配，产生了较大的热应力，反而加速了涂层的失效。