等离子喷涂氧化钇稳定氧化锆涂层的分形特征与断裂韧性

来源期刊：粉末冶金技术2021年第2期

论文作者：付倩倩 通雁鹏

文章页码：122 - 266

关键词：等离子喷涂;氧化钇稳定氧化锆涂层;微观结构;分形特征;断裂韧性;

摘    要：采用超音速等离子喷涂和普通大气等离子喷涂制备了微米级氧化钇稳定氧化锆（yttria-stabilized zirconia,YSZ）基热障涂层,使用SprayWatch-2i系统测试喷涂过程中粒子飞行速度及表面温度,通过扫描电镜和图像分析技术表征涂层微观结构,利用压痕法测试了断裂韧性和弹性模量,采用基于分形思想的面积-周长幂率定量表征两种工艺条件下孔隙不规则形态,并研究了分形维数对涂层断裂韧性的影响。结果表明:超音速等离子喷涂和普通大气等离子喷涂YSZ涂层孔隙都具有分形特性;超音速等离子喷涂YSZ涂层分形维数是普通等离子喷涂涂层的1.12倍,孔隙结构更复杂,涂层断裂韧性更高。