热处理对等离子喷涂GdZrO微观结构和力学性能的影响

作     者：麻忠宇 王丽爽 王喆锦 董会 姚建洮 周勇 

作者机构：西安石油大学材料科学与工程学院西安市高性能油气田材料重点实验室油气田腐蚀防护与新材料陕西省高等学校重点实验室 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of the Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2024年

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）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51901181) 陕西省摩擦焊接重点实验室开放课题 西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划(YCS21212140) 

主　　题：大气等离子喷涂 锆酸钆 热处理 微观结构 力学性能 

摘      要：采用大气等离子喷涂技术制备3种不同喷涂距离的Gd2Zr2O7（GZO）涂层，并在1 300℃条件下进行不同时间的高温热处理，对涂层进行物相分析，表征涂层微观结构及力学性能，阐明高温热处理过程中力学性能变化与孔隙结构变化的相关性。结果表明：喷涂态GZO涂层为典型的层状结构，随着热处理时间的增加，涂层孔隙率的下降呈现多阶段变化规律，即热处理初期（0～20 h）下降较快，热处理中期（20～100 h）下降缓慢，热处理后期（100～200 h）基本保持稳定。经过200 h的热处理之后，GZO涂层的孔隙率均稳定在7%～9%。另外，随着热处理时间增加，GZO涂层HV硬度和弹性模量的增加也呈现多阶段变化规律，与孔隙率的变化规律相似。随着喷涂距离的增加，涂层孔隙率逐渐增加，HV硬度和弹性模量逐渐减小。另外，热处理前后GZO涂层的相结构不变。因此，GZO涂层在高温热处理过程中孔隙结构的变化将影响力学性能的变化。