等离子喷涂“桩钉结构”YSZ激光改性热障涂层的组织与性能（英文）

常发^1,2,3，周克崧^1,2,3，佟鑫^2,3，王娇^2,3，刘敏^2,3，康仲民^2,3

1. 华南理工大学2. 广州有色金属研究院3. 广东省现代表面工程实验室

摘 要：本试验采用大气等离子喷涂(APS)在含有NiCoCrAlYTa粘结层的镍基高温合金基体表面沉积氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)热障涂层,然后采用Nd:YAG的脉冲激光对热障涂层表面进行选择性激光表面改性处理,最后对喷涂态和"桩钉结构"激光改性YSZ涂层的组织与性能进行分析研究。结果表明:选择性激光表面改性形成的单元体表面粗糙度明显降低,表面的孔隙基本消除,同时形成了垂直于表面的分割网状裂纹,激光改性的"桩钉结构"单元体中还包含有柱状晶和等轴晶组织。XRD分析发现,喷涂态与"桩钉结构"单元体中都包含有非平衡四方相T’,然而经过激光改性后,喷涂态中的单斜相M消失,72°~76°范围中T’峰明显增大。结果还发现,"桩钉结构"激光表面改性后,喷涂态YSZ热障涂层的平均结合性能由7.3 MPa增大到13.3 MPa;"桩钉结构"YSZ涂层的隔热性能比喷涂态的隔热性能有所下降,这是由于激光表面改性导致陶瓷层组织结构改变所造成的。

关键词：YSZ;桩钉结构;激光表面改性;结合强度;隔热能力;