项目简介
项目名称
纳米氧化锆基复合涂层的优化设计及热物性研究
项目批准号
50176005
学科分类
E060602
工程与材料科学部
_工程热物理与能源利用
_热物性与热物理测试技术
_固体材料热物性
资助类型
工程与材料科学
负责人
周春根
依托单位
北京航空航天大学
批准年份
2001
起止时间
200201-200412
批准金额
23.00万元
摘要
采用大气等离子喷涂（APS）方法沉积了纳米结构氧化钇稳定氧化锆（YSZ）涂层。APS纳米结构YSZ涂层主要由亚稳四方相组成，平均晶粒大小为67nm，稍大于原料颗粒的45nm。热处理实验表明：APS纳米结构YSZ涂层在9000C以下晶粒长大比较缓慢，而当温度大于10000C 时APS涂层晶粒发生明显的长大,尺寸长大遵循等温晶粒长大规律。10500C下热处理100小时后涂层晶粒出现明显的柱状晶，300小时后柱状晶发育成了相互交错的结构。对APS纳米结构YSZ涂层热物性的研究表明：在0～8000C范围内，制备态涂层的热扩散率为2.15～2.75×10-3cm2/s，较低的热扩散率在于纳米晶界对声子的散射结果。而涂层经过10500C热处理34小时后的热扩散率变为2.65～3.25×10-3cm2/s。通过在纳米氧化锆中参杂5-10%的氧化铝后，纳米热障涂层的高温热稳定性有了明显的改善。10500C的静态氧化过程中，纳米结构和传统热障涂层都表现出优异的抗氧化性能，氧化增重初期满足直线规律，过渡氧化完成后，遵循抛物线规律，氧化产物是Al2O3。纳米结构热障涂层热循环寿命大大高于传统热障涂层。
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