Eu^(3+)掺杂对YSZ热障涂层隔热性能与涂层界面断裂韧性的影响研究

作     者：刘延宽 许婧 李尧 王志平 Liu Yankuan;Xu Jing;Li Yao;Wang Zhiping

作者机构：中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第5期

页      面：1699-1705页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：民航局重大专项(MHRD20130104) 天津市自然科学基金(18JCQNJC05400) 中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项(3122018D032) 

主　　题：热障涂层 Eu^(3+)掺杂 热导率 氧化循环 断裂韧性 

摘      要：使用大气等离子喷涂法制备传统YSZ涂层与2mol%Eu^(3+)掺杂YSZ涂层。使用扫描电镜观察并测量2种涂层的微观形貌与孔隙率。采用闪光导热仪分别测量2种涂层在100~1100℃范围内的热导率。采用氧化循环试验箱分别对YSZ涂层与YSZ:Eu涂层进行30次、50次的氧化循环处理并计算2种涂层未处理试样与氧化循环试样的界面断裂韧性,氧化循环试验环境温度为1100℃。结果表明,在相同温度下,YSZ:Eu涂层热导率低于YSZ涂层热导率,说明2mol%Eu^(3+)掺杂可有效降低YSZ热障涂层的热导率;YSZ:Eu涂层与YSZ涂层的界面断裂韧性均随氧化循环次数的增加而下降,TGO厚度随氧化循环次数的增加而增大;相同热处理条件下YSZ:Eu涂层界面断裂韧性大于YSZ涂层,TGO厚度更小,说明2mol%Eu^(3+)掺杂抑制了TGO的生长,提高了涂层界面性能。