等离子喷涂-物理气相沉积制备7YSZ热障涂层及其热导率研究

袁佟^1,2，邓畅光^2,3,4，毛杰^2,3,4，邓春明^2,3,4，邓子谦^2,3

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 广州有色金属研究院新材料研究所3. 现代材料表面工程国家工程实验室4. 广东省现代材料表面工程重点实验室

摘 要：通过等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）技术在3种不同工艺参数下制备7YSZ热障涂层。采用XRD和SEM分析涂层的相结构和微观组织,利用激光脉冲法测量涂层不同温度下的热导率。结果表明:通过调整工艺参数中电流的大小和等离子气体成分,可以制备截面呈柱状、致密层状和柱-颗粒状混合组织结构,表面呈"菜花"状或起伏的多峰状的YSZ热障涂层。涂层的相结构由粉末的单斜相氧化锆（m-ZrO₂）转变为涂层中的四方相氧化锆（t-ZrO₂）,并保留至室温。在700¹100℃时,YSZ涂层的热导率随着温度的升高而增大。柱状晶结构涂层因具有较大的孔隙率,可以有效降低涂层的热导率,其热导率为1.0¹.2W·m^-1·K^-1;而层状结构涂层由于比较致密,其热导率相对较高。

关键词：等离子喷涂-物理气相沉积;7YSZ;热障涂层;热导率;