含等离子喷涂ZrO2热障涂层的Ti3XC2（X=Al,Si）性能研究
来源期刊：金属学报2011年第9期
论文作者：刘静 盛洪飞 张保山 彭良明
文章页码：1141 - 1146
关键词：Ti3XC2（X=Al,Si）;力学性能;热物理特性;ZrO2涂层;等离子喷涂;
摘 要：在1450℃真空下保温1.5 h进行热压反应烧结制备了纯度为90%以上的Ti3AlC2和Ti3SiC2层状结构陶瓷,研究了它们的物相组成、微观结构、力学性能及热物理特性,并在2种陶瓷基体上进行了无金属粘结过渡层等离子喷涂ZrO2热障涂层处理,考察了涂层的结合强度与热冲击特性.结果表明,Ti3AlC2和Ti3SiC2基体材料的抗弯强度和断裂韧性分别为536 MPa,7.8 MPa·m1/2和457 MPa,6.8 MPa·m1/2,在25—1000℃温度范围内的平均线膨胀系数分别为8.77×10-6和9.14×10-6/℃,前者的力学性能与热稳定性均优于后者;等离子喷涂后,整体材料的热导率下降幅度达60%以上,涂层与基体结合牢固且具有良好的抗热冲击特性;对2种基体的涂层隔热效应的计算表明,0.3mm厚ZrO2涂层外表面与内界面的温差分别为341和358℃,可显著提高工件的使用温度.
刘静，盛洪飞，张保山，彭良明
中国科学技术大学工程科学学院近代力学系
摘 要：在1450℃真空下保温1.5 h进行热压反应烧结制备了纯度为90%以上的Ti3AlC2和Ti3SiC2层状结构陶瓷,研究了它们的物相组成、微观结构、力学性能及热物理特性,并在2种陶瓷基体上进行了无金属粘结过渡层等离子喷涂ZrO2热障涂层处理,考察了涂层的结合强度与热冲击特性.结果表明,Ti3AlC2和Ti3SiC2基体材料的抗弯强度和断裂韧性分别为536 MPa,7.8 MPa·m1/2和457 MPa,6.8 MPa·m1/2,在25—1000℃温度范围内的平均线膨胀系数分别为8.77×10-6和9.14×10-6/℃,前者的力学性能与热稳定性均优于后者;等离子喷涂后,整体材料的热导率下降幅度达60%以上,涂层与基体结合牢固且具有良好的抗热冲击特性;对2种基体的涂层隔热效应的计算表明,0.3mm厚ZrO2涂层外表面与内界面的温差分别为341和358℃,可显著提高工件的使用温度.
关键词：Ti3XC2（X=Al,Si）;力学性能;热物理特性;ZrO2涂层;等离子喷涂;
