Gd2(Zr1-xCex)2O7热障涂层陶瓷层材料的CMAS热腐蚀行为研究
来源期刊：中国腐蚀与防护学报2021年第2期
论文作者：姜伯晨 曹将栋 曹雪玉 王建涛 张少朋
文章页码：263 - 270
关键词：CMAS热腐蚀;CeO2;Gd2Zr2O7陶瓷;掺杂;
摘 要：在1250℃的温度下对Gd2(Zr1-xCex)2O7 （x=0,0.1,0.2,0.3）陶瓷分别进行了5、10和20 h不同腐蚀时间的CMAS热腐蚀实验,利用XRD、SEM及EDS等表征手段对腐蚀过程中元素的扩散、物相和形貌的变化进行了研究。结果表明,CMAS与Gd2 (Zr1-xCex)2O7（x=0,0.1,0.2,0.3）陶瓷在不同的腐蚀时间段内都会生成以萤石Ca0.2(ZrxCe1-x)0.8O1.8和磷灰石Ca2 (GdxCe1-x)8（SiO4）6O6-4x为主的反应层腐蚀产物。Ce4+的掺杂含量越多,反应层的厚度越薄,而Gd2(Zr0.7Ce0.3)2O7在任一腐蚀时间段其反应层厚度都是最薄的,相比较而言其抗CMAS热腐蚀性能是最好的。Ce4+的掺杂加快了CMAS与陶瓷的反应速率,从而快速形成致密的反应层阻止CMAS向陶瓷层内部的侵蚀并且提高了陶瓷的应变容限。
姜伯晨1，曹将栋1,2，曹雪玉1，王建涛1，张少朋3
1. 江苏航运职业技术学院智能制造与信息学院2. 江苏天舒电器有限公司3. 江苏大学材料学院
摘 要：在1250℃的温度下对Gd2(Zr1-xCex)2O7 （x=0,0.1,0.2,0.3）陶瓷分别进行了5、10和20 h不同腐蚀时间的CMAS热腐蚀实验,利用XRD、SEM及EDS等表征手段对腐蚀过程中元素的扩散、物相和形貌的变化进行了研究。结果表明,CMAS与Gd2 (Zr1-xCex)2O7（x=0,0.1,0.2,0.3）陶瓷在不同的腐蚀时间段内都会生成以萤石Ca0.2(ZrxCe1-x)0.8O1.8和磷灰石Ca2 (GdxCe1-x)8（SiO4）6O6-4x为主的反应层腐蚀产物。Ce4+的掺杂含量越多,反应层的厚度越薄,而Gd2(Zr0.7Ce0.3)2O7在任一腐蚀时间段其反应层厚度都是最薄的,相比较而言其抗CMAS热腐蚀性能是最好的。Ce4+的掺杂加快了CMAS与陶瓷的反应速率,从而快速形成致密的反应层阻止CMAS向陶瓷层内部的侵蚀并且提高了陶瓷的应变容限。
关键词：CMAS热腐蚀;CeO2;Gd2Zr2O7陶瓷;掺杂;
