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金属学及金属工艺
超音速等离子喷涂氧化锆热障涂层抗热冲击性能研究及评价
采用超音速等离子喷涂技术制备了氧化锆陶瓷涂层,进行了不同冷却介质(空冷/水冷)的循环热冲击试验,以试验循环次数来评价涂层抗热冲击性能,并利用SEM观察涂层表面及断口形貌,分析材料的抗热冲击机制。结果表明,空冷和水冷形式下的热冲击造成涂层断裂模式为脆性穿晶断裂,且断口形貌均呈“河流状”。造成涂层失效的原因是大温度梯度和涂层-基材热物性差异产生的应力,而应力导致了微裂纹产生最终失效。由于涂层材料与制备工艺的原因,涂层中存在的硬质颗粒使热冲击产生的微裂纹扩展路径发生偏转,提高了涂层断裂能,使得涂层抗热冲击性能提高。试验结果表明,氧化锆单层涂层空冷条件下的抗热冲击性能优于水冷条件,但整体抗热冲击性能偏低,有待进一步改善。
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热加工工艺
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