单晶高温合金热障涂层的循环氧化行为
来源期刊：中国腐蚀与防护学报2002年第2期
论文作者：张重远 孙晓峰 宫声凯 胡壮麒 李美姮 管恒荣
关键词：热障涂层; 循环氧化;
摘 要：在Ni基单晶高温合金基体上,采用磁控溅射沉积Ni30Cr12Al0.3Y粘结层,电子束物理气相沉积(EB-PVD)氧化锆陶瓷面层,制备了热障涂层.粘结层的晶粒尺寸小于100 nm,为纳米结构,具有优异的抗氧化性能;陶瓷面层为柱状结构,有较好的应变允许度.XRD分析表明,沉积态的陶瓷层存在大量的非平衡正方相(t′),还有少量的立方相(c)和单斜相(m),t′相在冷却时不会转变为m,对陶瓷的高温稳定性有重要的作用.在1050℃下,对单晶合金基体和热障涂层进行了循环氧化实验.结果表明,单晶合金经过几次循环后氧化膜发生剥落,100次循环氧化后,表面氧化物主要由NiO和少量的Al2O3以及由于Kirkendell效应造成的孔洞组成; 而热障涂层经过100次循环后,表面没有剥落,但有微裂纹出现,粘结层与陶瓷层之间的热氧化产物(TGO)为Al2O3.300次循环氧化后,TGO与粘结层之间有裂纹产生.
张重远1，孙晓峰1，宫声凯2，胡壮麒1，李美姮1，管恒荣1
(1.中国科学院金属研究所,沈阳,110016;
2.北京航空航天大学,北京,100083)
摘要:在Ni基单晶高温合金基体上,采用磁控溅射沉积Ni30Cr12Al0.3Y粘结层,电子束物理气相沉积(EB-PVD)氧化锆陶瓷面层,制备了热障涂层.粘结层的晶粒尺寸小于100 nm,为纳米结构,具有优异的抗氧化性能;陶瓷面层为柱状结构,有较好的应变允许度.XRD分析表明,沉积态的陶瓷层存在大量的非平衡正方相(t′),还有少量的立方相(c)和单斜相(m),t′相在冷却时不会转变为m,对陶瓷的高温稳定性有重要的作用.在1050℃下,对单晶合金基体和热障涂层进行了循环氧化实验.结果表明,单晶合金经过几次循环后氧化膜发生剥落,100次循环氧化后,表面氧化物主要由NiO和少量的Al2O3以及由于Kirkendell效应造成的孔洞组成; 而热障涂层经过100次循环后,表面没有剥落,但有微裂纹出现,粘结层与陶瓷层之间的热氧化产物(TGO)为Al2O3.300次循环氧化后,TGO与粘结层之间有裂纹产生.
关键词:热障涂层; 循环氧化;
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