本文關鍵詞：元素摻雜對熱障復合涂層組織與性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：采用電泳沉積的方法在Inconel600高溫合金基體的表面制備YSZ/(Al,Ni)復合涂層,研究了基體進行噴丸處理后的YSZ/(Al,Ni)復合涂層組織與性能、摻雜稀土Gd2O3對G-YSZ/(Al,Ni)復合涂層相變和顯微結構的影響和摻雜稀土Nd2O3對N-YSZ/(Al,Ni)復合涂層組織和性能的影響。與基體未進行噴丸處理的相比,對基體進行噴丸處理后制備的復合涂層其結合力比基體未處理制備的復合涂層要大,而且表面裂紋較少。在能譜分析中,YSZ/(Al,Ni)熱障復合涂層在高溫氧化后Cr元素從基體向界面處偏聚。在1100℃空氣中氧化的過程中,YSZ/(Al,Ni)復合涂層中Cr元素向界面擴散厚度為2.91μm,而基體進行噴丸處理后的YSZ/(Al,Ni)復合涂層4.0μm。研究表明,相比于YSZ/(Al,Ni)復合涂層,基體經噴丸處理后的YSZ/(Al,Ni)復合涂層具有較好的結合力和抗高溫氧化性能。研究結果表明,摻雜稀土氧化釓的G-YSZ/(Al,Ni)熱障復合涂層在等溫氧化過程中顆粒長大較小、裂紋少、表面更加致密。在經過氧化100 h后,摻雜稀土的G-YSZ/(Al,Ni)復合涂層結合強度為3.5 N,未摻雜稀土YSZ/(Al,Ni)復合涂層與基體的結合強度為2.6 N。G-YSZ/(Al,Ni)熱障復合涂層中存在Gd2Zr2O7相和穩(wěn)定的NiAl2O4相,Gd2Zr2O7耐高溫氧化性能優(yōu)異和穩(wěn)定性較好。摻雜稀土元素釓的G-YSZ/(Al,Ni)涂層具有更優(yōu)異的更高溫氧化性能。等溫氧化100h后,摻雜了稀土氧化釓的G-YSZ/(Al,Ni)復合涂層基體之間具有更好的結合力,抗剝落性和服役壽命較好。與YSZ/(Al,Ni)復合涂層相比,摻雜稀土氧化釹的N-YSZ/(Al,Ni)復合涂層在等溫氧化過程中顆粒長大較小、裂紋少、表面更加致密,并且發(fā)生自愈合現(xiàn)象。在等溫氧化100h后,N-YSZ/(Al,Ni)復合涂層的結合強度為3.26 N。在1100℃下空氣中等溫氧化100h后,摻雜了稀土元素釹的N-YSZ/(Al,Ni)復合涂層具有更加優(yōu)異的結合強度,改善了抗剝落性能和服役壽命。在1100℃下空氣中等溫氧化過程中,摻雜稀土元素釹的N-YSZ/(Al,Ni)復合涂層的抗高溫氧化性能比未摻雜稀土元素的YSZ/(Al,Ni)復合涂層顯著提。
【關鍵詞】：電泳沉積 稀土摻雜 噴丸處理 高溫氧化 結合強度 自愈合
【學位授予單位】：上海工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 選題的來源背景和意義11-12
• 1.2 熱障復合涂層的結構體系12-13
• 1.3 熱障涂層材料13-15
• 1.4 熱障復合涂層的主要制造方法15-19
• 1.4.1 電子束物理氣相沉積15-16
• 1.4.2 等離子噴涂16-17
• 1.4.3 磁控濺射技術17
• 1.4.4 電泳沉積技術17-19
• 1.5 復合涂層的失效原因19-21
• 1.5.1 氧化鋯陶瓷層相變19-20
• 1.5.2 腐蝕環(huán)境引起涂層失效20
• 1.5.3 熱失配應力引起涂層失效20
• 1.5.4 TGO的生長引起涂層失效20-21
• 1.6 改善復合涂層性能方法21-22
• 1.6.1 基體預處理21
• 1.6.2 摻雜稀土元素21
• 1.6.3 加入添加劑21-22
• 1.7 本課題研究的主要內容22-24
• 第二章 實驗材料與方法24-33
• 2.1 實驗材料24-25
• 2.2 實驗設備25
• 2.3 實驗設計及方法25-26
• 2.4 試樣制備26-31
• 2.5 組織結構分析及性能測試31-33
• 2.5.1 熱障復合涂層的物相成分分析31
• 2.5.2 涂層的性能測試31-33
• 第三章 基體經噴丸處理后對YSZ/( Al,Ni)熱障復合涂層組織與性能的影響33-42
• 引言33
• 3.1 基體經噴丸處理后的YSZ/(Al, Ni)復合涂層的物相與組織分析33-39
• 3.2 YSZ/(Al, Ni)復合涂層的抗高溫氧化性能39-40
• 3.3 基體經噴丸處理后的YSZ/(Al, Ni)復合涂層的結合強度40-41
• 3.4 本章小結41-42
• 第四章 摻雜稀土元素氧化釓對YSZ/ (Al, Ni)熱障涂層組織與性能的影響42-49
• 引言42-43
• 4.1 YSZ/(Al, Ni)和G-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的抗高溫氧化性能43-44
• 4.2 YSZ/(Al, Ni)和 G-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的復合涂層物相分析44-46
• 4.3 YSZ/(Al, Ni)和 G-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的復合涂層表面形貌46-47
• 4.4 YSZ/(Al, Ni)和G-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的結合強度47-48
• 4.5 本章小結48-49
• 第五章 摻雜稀土氧化釹對YSZ/(Al, Ni)熱障涂層組織與性能的影響49-58
• 引言49
• 5.1 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的抗高溫氧化性能49-50
• 5.2 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的物相及組織分析50-54
• 5.3 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的表面形貌54-55
• 5.4 YSZ/(Al, Ni)和N-YSZ/(Al, Ni)復合涂層的結合強度55-57
• 5.5 本章小結57-58
• 第六章 總結與展望58-61
• 6.1 總結58-59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻61-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及取得的相關科研成果66-67
• 致謝67-68

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