大气等离子喷涂的YSZ纳米热障涂层的微观结构木.pdf

第 39卷 第 4期 金 属 学 绞 V0l1．39 NO．4 2003年 4月 395—398页 ACTA METALLURGICA SINICA Apr． 2003 PP．395—398 大气等离子喷涂的YSZ纳米热障涂层的微观结构 木 张玉娟 孙晓峰 金 涛 赵乃仁 管恒荣 胡壮麒 (中国科学院金属研究所，沈阳 110016) 摘 要 采用YSZ(8％Y2Oa-ZrO2，质量分数)纳米粉末，经大气等离子喷涂 (APS)方法制备得YSZ纳米热障涂层 (TBC)．喷涂前的粉末颗粒直径为3 0nm，晶粒尺寸约12nm．对涂层的分析结果表明：YSZ纳米涂层平均晶粒尺寸在 2 一30llm，有个别粗晶直径达 20 一300llm．涂层由立方相 c—Zr02和四方相 tI_Zr02组成，t 相内存在畴结构．涂层 内 孔洞细小弥散，多呈闭合式． TEM 下可见位错缠结和富层错的板条带结构． 关键词 Y2Oa—ZrO2，纳米热障涂层，微观组织 中图法分类号 TG174．44 文献标识码 A 文章编号 0412—1961(2003)04—0395—04 M ICRoSTRUCTURE oF AIR PLASM A SPRAYED YSZNANoSTRUCTURED THERM AL BARRIER Co TING ZHANGYujua_n，SUNXiaofeng，JlNTao，ZHAoNairen．GUANHengrong．HUZhuangqi InstituteofMetalresearch，TheChineseAcademyofSciences，Shenyang 110016 Correspondent：ZHANGYujuan， ell：(oe$)e3971767，Fax：(oe$)essgtseo，E-mail：yjzhang@imr．ac．c札 M anuscriptreceived2002-06-25，inreviesdform 2002-09-27 ． ABSTRACT Nanostructured thermalbarriercoatingwaspreparedby airplasmaspraying with ． theYSZ(8％Y203一Zr02，massfraction)nanopowderwithpraticlesizerangeof30-50nm andgrain sizeofabout12nm ．Themicrostructureofthenna ocoatingsWas na alyzed．Theresultsshow thatthe averagegrainsizeofthecoatingisabout2O一30nm．whileexitsomeabnormalcorasegrainsofabout 20-0 300nm．Thecoatingcomposesofc-ZrO2andtt-ZrO2phase．Thedomainstructureisfoundin thetphase．Poresinthecoatingraesmall，disperseandinclosedshape．Lath-shapestructurena d dislocationtanglesappera as wel1． KEY W ORDS Y2O3-Zr02，nanostructuredtherma1brariercoating，microstructure 热障涂层 (TBC)通常由隔热陶瓷面层和抗氧化合 规材料几乎大 1倍 ISJ．当纳米陶瓷用作 TBC面层时， 金粘结层两部分组成，陶瓷面层通常采用 Y203稳定的 陶瓷面层与合金粘结层间的热膨胀系数差值减小，热应力 Zr