热障涂层微-纳分级微观结构制备及其抗CMAS润湿性能

TG174.4; 通过悬浮液等离子喷涂技术(SPS)在常规大气等离子(APS)热障涂层表面构建了具有微-纳双尺度的表面微观结构,比较了高温下熔融 CMAS(Calcium-Magnesium-Alumina-Silicate)在两种涂层表面上的润湿行为差异,从实验和理论角度分析了表面微观结构差异对涂层抗CMAS润湿性能的影响.研究结果显示,得益于涂层表面微-纳分级微观结构,SPS涂层的抗CMAS润湿性能较常规APS涂层的抗CMAS润湿性能得到了显著提升.在 1 300℃下热处理 5 min后,熔滴在SPS涂层上的润湿角为 115.1°,而熔融CMAS在常规APS涂层的润湿角为 52.1°;热处...

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Published in华东理工大学学报（自然科学版） Vol. 49; no. 4; pp. 598 - 605
Main Authors 方焕杰, 王卫泽, 俞泽新
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华东理工大学机械与动力工程学院, 承压与安全教育部重点实验室, 上海 200237%苏州大学机电工程学院, 江苏苏州 215137 01.08.2023
Subjects
suspension plasma spraying
抗润湿性能
热障涂层
anti-wettability
CMAS corrosion
CMAS腐蚀
micro-nano hierarchical microstructure
悬浮液等离子喷涂
thermal barrier coatings
微-纳分级微观结构
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Summary:TG174.4; 通过悬浮液等离子喷涂技术(SPS)在常规大气等离子(APS)热障涂层表面构建了具有微-纳双尺度的表面微观结构,比较了高温下熔融 CMAS(Calcium-Magnesium-Alumina-Silicate)在两种涂层表面上的润湿行为差异,从实验和理论角度分析了表面微观结构差异对涂层抗CMAS润湿性能的影响.研究结果显示,得益于涂层表面微-纳分级微观结构,SPS涂层的抗CMAS润湿性能较常规APS涂层的抗CMAS润湿性能得到了显著提升.在 1 300℃下热处理 5 min后,熔滴在SPS涂层上的润湿角为 115.1°,而熔融CMAS在常规APS涂层的润湿角为 52.1°;热处理 10 min后,熔融CMAS在SPS涂层上的润湿角为 68.2°,是常规APS涂层上润湿角的 3.2倍.此外,SPS涂层疏松多孔的微观结构特征有利于空气的储存,在熔体润湿涂层表面过程中可起到支撑液滴的作用.
ISSN:1006-3080
DOI:10.14135/j.cnki.1006-3080.20220331001