编号：FTJS06946
篇名：稀土掺杂Nd2O3对YSZ/（Ni,Al）复合涂层组织与性能的影响
作者：宋闪光 ;王伟 ;谭世磊 ;王莉莉
关键词： 抗高温氧化 结合强度 氧化钕 稀土掺杂 自愈合 热障涂层
机构： 上海工程技术大学材料工程学院,上海201620
摘要： 目的提高YSZ/（Al,Ni）复合涂层与基体的结合强度和抗高温氧化性。方法采用电泳沉积方法在Inconel600高温合金表面沉积YSZ/（Al,Ni）复合涂层和掺杂稀土Nd_2O_3-YSZ/（Al,Ni）（N-YSZ/（Al,Ni））复合涂层,然后进行真空烧结,最后对制备好的热障复合涂层进行划痕实验和等温循环氧化实验。通过对样品进行等温循环氧化实验,获取不同氧化时间段的复合涂层样品,并通过采用SEM和XRD分别对复合涂层形貌和微观结构进行分析。结果在1100℃等温氧化过程中,未掺杂稀土元素复合涂层的氧化增重速率为0.0057 mg/cm^2,而掺杂钕元素的复合涂层的氧化增重速率为0.0046 mg/cm^2,比未掺杂稀土YSZ/（Al,Ni）复合涂层低。N-YSZ/（Al,Ni）热障复合涂层在等温氧化过程中颗粒较小,裂纹少,表面更加致密,并且发生自愈合现象。真空烧结后的YSZ/（Al,Ni）复合涂层和N-YSZ/（Al,Ni）复合涂层与基体的结合强度大约为4.0 N,在经过氧化100 h后,掺杂稀土的N-YSZ/（Al,Ni）复合涂层的结合强度为3.26 N,未掺杂稀土钕元素YSZ/（Al,Ni）复合涂层与基体的结合强度为2.6 N。N-YSZ/（Al,Ni）热障复合涂层中存在Nd_2Zr_2O_7相和稳定的NiAl_2O_4相,Nd_2Zr_2O_7相具有良好的稳定性以及耐高温氧化性。结论掺杂稀土氧化钕N-YSZ/（Al,Ni）复合涂层,在1100℃、空气氛围下等温氧化过程中发生自愈合现象。随着氧化时间的增加,掺杂稀土元素钕的N-YSZ/（Al,Ni）复合涂层表面的颗粒趋于均匀化,裂纹明显变少,使得涂层更加致密和平整。掺杂了稀土钕元素的N-YSZ/（Al,Ni）复合涂层与基体之间具有更高的结合强度。在1100℃、空气氛围下等温氧化100 h时,掺杂了稀土钕元素的N-YSZ/（Al,Ni）复合涂层与基体的结合强度明显大于YSZ/（Al,Ni）复合涂层,提高了N-YSZ/（Al,Ni）复合涂层的抗剥落性和服役寿命。在1100℃、空气氛围下等温氧化过程中,掺杂稀�
