LaAlO3-YSZ热障涂层复相陶瓷优化调控与使役性能研究
编号:61 访问权限:仅限参会人 更新:2026-03-17 16:16:06 浏览:1次 特邀报告

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摘要
先进热障涂层是航空发动机和燃气轮机热端部件不可或缺的热防护技术。目前,氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷作为应用最广泛的热障涂层陶瓷顶层材料,在长期高温服役下面临相稳定性差、抗烧结能力弱及抗腐蚀性能不足等问题。为突破上述性能瓶颈,发展YSZ基复相陶瓷材料体系已成为热障涂层领域的重要研究方向。基于多相协同效应,本研究开发了一种新型复合材料策略,将8 wt.%氧化钇稳定氧化锆(8YSZ)与铝酸镧(LaAlO₃)相结合,形成一种兼具铁弹增韧和相变增韧双机制的双相复合材料,旨在评估其作为热障涂层(TBCs)的综合服役性能及其可行性。通过固相烧结法制备了全成分范围的LaAlO₃-8YSZ复合材料,并系统地表征了其物相演变、微观结构、力学性能和热物理性能。研究表明,复合材料表现出优异的综合基础性能。在1000°C下,其断裂韧性高达6.8MPa·m¹/²,热膨胀系数达到优异的11.09×10⁻⁶K⁻¹,热导率保持在具有竞争力的2.5W·m⁻¹·K⁻¹。特别地,本研究阐明了其协同增韧机制,包括由热膨胀系数不匹配引起的残余应力增韧、应力诱导相变增韧,以及由细化和互锁的双相微观结构促进的裂纹偏转增韧。此外,结合Maxwell-Garnett模型分析揭示了其热传输机制,为后续优化提供了指导。综上所述,LaAlO₃-8YSZ复合材料为下一代热障涂层提供了一种性能均衡且优异的高潜力候选材料。
关键词
热障涂层;铝酸镧;YSZ;复相陶瓷;热物理性能
报告人
志刚 王
内蒙古科技大学

稿件作者
志刚 王 内蒙古科技大学
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重要日期
  • 04月26日

    2026

    会议日期

  • 04月16日 2026

    初稿截稿日期

主办单位
中国机械工程学会
承办单位
中国机械工程学会表面工程分会
中国科学院兰州化学物理研究所 润滑材料全国重点实验室
中国航天科技集团兰州空间技术物理研究所
甘肃省化学会
甘肃省材料学会
兰州城市学院
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