等离子喷涂工艺参数对GdPO4热障涂层组织结构和结合强度的影响

V261.93+3; 随着航空发动机涡轮进口温度提升,目前最广泛使用的Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)热障涂层(TBCs)已难以满足需求,亟须发展新一代超高温TBCs.GdPO4是一种极具应用前景的TBCs材料.本工作采用等离子喷涂方法制备GdPO4/YSZ双陶瓷层结构TBCs,研究喷涂工艺参数特别是喷涂功率对GdPO4陶瓷涂层相组成、表面形貌、微观结构以及结合强度的影响.结果表明:等离子喷涂GdPO4过程中会有元素P损耗,得到的涂层除了GdPO4外,还有一些Gd3PO7相;随着喷涂功率降低,Gd3PO7相含量减少;GdPO4陶瓷涂层的主体结构由充分熔融的喷涂粒子堆垛构成,其中镶嵌有未熔化粒...

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Published in航空材料学报 Vol. 12; no. 1; pp. 25 - 32
Main Authors 李浩宇, 程玉贤, 刘礼祥, 王璐, 王博
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司, 沈阳 110043 01.02.2022
Subjects
热障涂层;GdPO4;等离子喷涂;相组成;微观结构;结合强度
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2021.000162

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Summary:V261.93+3; 随着航空发动机涡轮进口温度提升,目前最广泛使用的Y2O3部分稳定ZrO2(YSZ)热障涂层(TBCs)已难以满足需求,亟须发展新一代超高温TBCs.GdPO4是一种极具应用前景的TBCs材料.本工作采用等离子喷涂方法制备GdPO4/YSZ双陶瓷层结构TBCs,研究喷涂工艺参数特别是喷涂功率对GdPO4陶瓷涂层相组成、表面形貌、微观结构以及结合强度的影响.结果表明:等离子喷涂GdPO4过程中会有元素P损耗,得到的涂层除了GdPO4外,还有一些Gd3PO7相;随着喷涂功率降低,Gd3PO7相含量减少;GdPO4陶瓷涂层的主体结构由充分熔融的喷涂粒子堆垛构成,其中镶嵌有未熔化粒子构成的微区;随着喷涂功率降低,未熔化微区增多,涂层厚度降低;GdPO4/YSZ TBCs的结合强度随喷涂功率降低而减小,主要是由于未熔化微区增多降低了涂层的内聚力;因此,低喷涂功率不利于涂层的结合强度.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2021.000162