工艺参数对EB-PVD制备YSZ涂层的影响
来源期刊:材料科学与工艺2013年第2期
论文作者:孟彬 杨青青 孙跃 赫晓东
文章页码:27 - 31
关键词:电子束物理气相沉积;YSZ涂层;工艺参数;致密性;择优取向;
摘 要:为探讨电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备8 mol.%氧化钇稳定氧化锆(8YSZ)涂层过程中工艺参数对涂层致密性、表面粗糙度和晶粒择优取向生长的影响,利用扫描电镜、原子力显微镜和X射线衍射技术对涂层的上述性能进行了分析.分析结果表明,随沉积速率由750 nm/min下降至20 nm/min,YSZ涂层的晶粒逐渐聚合长大,晶粒之间的孔隙减少,涂层的气体扩散系数相应地由2.41×10-4cm4/(N·s)下降至6.56×10-5cm4/(N·s).YSZ涂层的表面粗糙度随靶基距的提高逐渐降低,涂层的晶体学取向随蒸汽粒子入射角的改变而改变,入射角为30°时(111)晶面具有平行于涂层表面排列的趋势,入射角为45°时(311)和(420)晶面具有平行于表面排列的趋势,而入射角为60°时(220)和(331)晶面具有平行于表面排列的趋势.
孟彬1,杨青青2,孙跃3,赫晓东3
1. 昆明理工大学材料科学与工程学院2. 昆明理工大学信息工程与自动化学院3. 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所
摘 要:为探讨电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备8 mol.%氧化钇稳定氧化锆(8YSZ)涂层过程中工艺参数对涂层致密性、表面粗糙度和晶粒择优取向生长的影响,利用扫描电镜、原子力显微镜和X射线衍射技术对涂层的上述性能进行了分析.分析结果表明,随沉积速率由750 nm/min下降至20 nm/min,YSZ涂层的晶粒逐渐聚合长大,晶粒之间的孔隙减少,涂层的气体扩散系数相应地由2.41×10-4cm4/(N·s)下降至6.56×10-5cm4/(N·s).YSZ涂层的表面粗糙度随靶基距的提高逐渐降低,涂层的晶体学取向随蒸汽粒子入射角的改变而改变,入射角为30°时(111)晶面具有平行于涂层表面排列的趋势,入射角为45°时(311)和(420)晶面具有平行于表面排列的趋势,而入射角为60°时(220)和(331)晶面具有平行于表面排列的趋势.
关键词:电子束物理气相沉积;YSZ涂层;工艺参数;致密性;择优取向;