Al-,2-O-,3--13％TiO-,2-熱障涂層的制備及性能研究.pdf

1、熱障涂層（TBC）是指由金屬粘結(jié)層和陶瓷表面涂層組成的涂層系統(tǒng)，可以提高基體抗高溫的能力，提高合金材料的使用溫度。利用Al2O3-13％T1O2（AT-13）制備的熱障涂層具有優(yōu)異的耐磨、減摩、耐蝕等綜合性能而應(yīng)用廣泛。介于已有的關(guān)于AT-13熱障涂層的熱性能及失效機(jī)理的研究較少，本文對AT-13熱障涂層試樣進(jìn)行了熱震和熱氧化實(shí)驗(yàn)，從宏觀和微觀的角度對制備的微米Al2O3-13％T1O2（C-AT13）熱障涂層和納米A12O3-13％T

2、iO2（N-AT13）熱障涂層的熱震、熱氧化性能進(jìn)行了對比研究，對涂層的熱失效機(jī)理進(jìn)行了初步探討，以期為后期研究及工藝參數(shù)的改進(jìn)提供理論依據(jù)。
　　 本文首先采用GP-80型大氣等離子噴涂設(shè)備（主氣Ar，次氣H2）在Q235鋼基體上分別制備了NiCrAl和NiCrCoAlY兩種過渡層試樣，通過對其進(jìn)行熱震性能和熱氧化性能方面的檢測，對過渡層的材料進(jìn)行了對比和選擇；然后在Q235鋼基體上通過正交試驗(yàn)對C-AT13和N-AT13的等

3、離子噴涂工藝參數(shù)分別進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；再在優(yōu)化工藝參數(shù)下制備了C-AT13和N-AT13熱障涂層；最后利用XRD、SEM、EDS等儀器對兩種熱障涂層的相組成、微觀形貌、化學(xué)成分以及元素分布進(jìn)行了檢測分析，并對涂層的顯微硬度、抗熱震性及抗熱氧化性進(jìn)行了檢測和對比分析。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，NiCrAl涂層的抗熱震性能、抗熱氧化性能均優(yōu)于NiCrCoAlY涂層，故選擇NiCrAl作為AT-13熱障涂層的過渡層材料；等離子噴涂C-AT1

4、3涂層的優(yōu)化工藝參數(shù)為電壓55V，電流600A，主氣流量50L/min；等離子噴涂N-AT13涂層的優(yōu)化工藝參數(shù)為電壓60V，電流450A，主氣流量40L/min；制備的C-AT13涂層的致密度不及N-AT13涂層；N-AT13涂層具有雙態(tài)分布結(jié)構(gòu)，而C-AT13涂層無此結(jié)構(gòu)；從熱震次數(shù)來看，C-AT13熱障涂層的抗熱震性與N-AT13熱障涂層差別不大，但根據(jù)涂層熱震失效的微觀形貌來看，N-AT13熱障涂層的抗熱震性能優(yōu)于C-AT13熱