管恒荣
,
李美姮
,
孙晓峰
,
张重远
,
胡望宇
,
宫声凯
,
金涛
,
赵乃仁
,
胡壮麒
金属学报
评述了热障涂层发展的现状,研究了电子束物理气相沉积(EB-PVD)热障涂层的恒温氧化和循环氧化行为.结果表明:热障涂层1000℃氧化稳定后,基本遵循抛物线氧化规律.循环氧化过程中,微裂纹优先沿陶瓷层柱状晶界形成,并逐渐沿横向及纵向扩展.热障涂层热循环过程中产生的热应力、氧化物长大应力等引起金属氧化物(TGO)/粘结层分界面多处开裂,最终导致热障涂层失效于TGO中或TGO/粘结层的分界面.
关键词:
高温合金
,
null
,
null
,
null
陈京兰
,
胡凤霞
,
高书侠
,
王中
,
高智勇
,
赵连城
,
宫声凯
,
徐惠彬
金属学报
研究了Ni52Mn24Ga24合金单晶在磁场作用下能产生的目前最大的磁致伸缩应变.发现了该材料的双向相变应变效应以及磁场对此的增强现象在1.2 T磁场的作用下,可逆的相变应变达4%以上.实现这一结果的关键条件是马氏体变体的择优取向报道了获得马氏体变体的择优取向样品的单晶生长特性和后处理方法.根据前人报道的理论模型分析了实验结果,指出磁感生应变的物理机制是磁场提供的Zeeman能驱动变体间孪晶界的移动.
关键词:
Ni52Mn24Ga24
,
null
,
null
陈京兰
,
胡凤霞
,
高书侠
,
王中
,
高智勇
,
赵连城
,
宫声凯
,
徐惠彬
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.04.004
研究了Ni52Mn24Ga24合金单晶在磁场作用下能产生的目前最大的磁致伸缩应变.发现了该材料的双向相变应变效应以及磁场对此的增强现象在1.2 T磁场的作用下,可逆的相变应变达4%以上.实现这一结果的关键条件是马氏体变体的择优取向报道了获得马氏体变体的择优取向样品的单晶生长特性和后处理方法.根据前人报道的理论模型分析了实验结果,指出磁感生应变的物理机制是磁场提供的Zeeman能驱动变体间孪晶界的移动.
关键词:
Ni52Mn24Ga24
,
形状记忆
,
磁致伸缩
管恒荣
,
李美姮
,
孙晓峰
,
张重远
,
胡望宇
,
宫声凯
,
金涛
,
赵乃仁
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.11.003
评述了热障涂层发展的现状,研究了电子束物理气相沉积(EB-PVD)热障涂层的恒温氧化和循环氧化行为.结果表明:热障涂层1000℃氧化稳定后,基本遵循抛物线氧化规律.循环氧化过程中,微裂纹优先沿陶瓷层柱状晶界形成,并逐渐沿横向及纵向扩展.热障涂层热循环过程中产生的热应力、氧化物长大应力等引起金属氧化物(TGO)/粘结层分界面多处开裂,最终导致热障涂层失效于TGO中或TGO/粘结层的分界面.
关键词:
高温合金
,
热障涂层
,
氧化
,
失效
李美姮
,
孙晓峰
,
宫声凯
,
张重远
,
管恒荣
,
胡望宇
,
胡壮麒
中国腐蚀与防护学报
doi:10.3969/j.issn.1005-4537.2002.02.011
采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY粘结层,电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)沉积陶瓷层(7 mass%Y2O3-ZrO2).用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等研究了EB-PVD热障涂层热循环过程中的相变,同时观察了样品的形貌变化.结果表明,EB-PVD方法沉积的陶瓷层,其柱状晶粒簇拥成团,表面比较致密,然而晶粒簇间存在间隙,允许柱状晶横向伸缩,使基体能在相对大的范围内自由膨胀.经高温氧化后,陶瓷层表面变得疏松,柱状晶粒簇间距增大,随着热循环的继续进行,相邻较大的间隙互相连接而形成微裂纹,并逐渐横向及纵向扩展.循环氧化比恒温氧化更易于产生显微裂纹.1050℃热循环过程中,ZrO2正方相的c/a轴比值逐渐增加,Y2O3含量逐渐减少,非平衡正方相逐渐分解成平衡正方相和立方相.循环300次后,观察到少量从平衡正方相转变而来的单斜相.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
热障涂层
,
显微裂纹
,
相变
李美桓
,
孙晓峰
,
宫声凯
,
张重远
,
管恒荣
,
胡望宇
,
胡壮麒
中国腐蚀与防护学报
采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上沉积NiCrAlY 粘结层，电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)沉积陶瓷层(7 mass%Y2O3-ZrO2).用X-射 线 衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等研究了EB-PVD热障涂层热循环过程中的相变，同时观察了样品 的形貌变化.结果表明，EB-PVD方法沉积的陶瓷层，其柱状晶粒簇拥成团，表面比较致密， 然而晶粒簇间存在间隙，允许柱状晶横向伸缩，使基体能在相对大的范围内自由膨胀.经高 温氧化后，陶瓷层表面变得疏松，柱状晶粒簇间距增大，随着热循环的继续进行，相邻较大 的间隙互相连接而形成微裂纹，并逐渐横向及纵向扩展.循环氧化比恒温氧化更易于产生显 微裂纹.1050℃热循环过程中，ZrO2正方相的c/a轴比值逐渐增加，Y2O3含量逐渐减 少，非平衡正方相逐渐分解成平衡正方相和立方相.循环300次后，观察到少量从平衡正方 相转变而来的单斜相.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
therma l barrier coating (TBC)
,
microcrack
,
phase transformati
李美姮
,
张重远
,
孙晓峰
,
宫声凯
,
胡望宇
,
管恒荣
,
胡壮麒
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.08.006
采用电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)在NiCrAlY粘结层上沉积Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷层.对样品进行了1050℃的热循环实验.结果表明,沉积态陶瓷层表面比较致密,其柱状晶粒簇拥成团,晶粒簇间存在间隙.随着热循环不断进行,陶瓷层表面变得疏松,晶粒簇间距增大,相邻较大的间隙互相连接成微裂纹,并逐渐横向及纵向扩展.1050℃循环200次,粘结层氧化物是均匀连续的一薄层,主要由Al2O3组成;循环300次后,出现了NiO、尖晶石等氧化物.根据显微结构观察和EDS、XRD分析结果,提出了EB-PVD热障涂层热循环的失效机理.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
热障涂层
,
热循环
,
失效机理
李美姮
,
孙晓峰
,
张重远
,
宫声凯
,
胡望宇
,
管恒荣
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.01.015
采用磁控溅射方法在镍基单晶高温合金基体上沉积Ni-30Cr-12Al-0.3Y(质量分数,%)粘结层,采用电子束物理气相沉积方法(EB-PVD)沉积7%Y2O3(质量分数)-ZrO2陶瓷顶层.结果表明,在热循环过程中,非平衡相t′-ZrO2中的Y2O3含量逐渐减少,t′-ZrO2相逐渐分解成平衡相t-ZrO2(冷却时会转变成单斜相)和立方相ZrO2.1050℃循环200次,粘结层氧化物(Al2O3)厚度约为3 μm,表明Ni-Cr-Al-Y适宜作粘结层.继续热循环,陶瓷层中出现单斜相,粘结层中Al贫化,氧化层中出现NiO及尖晶石等,引起应力集中,导致涂层失效.
关键词:
热障涂层
,
粘结层氧化
,
相变
,
热循环
李美姮
,
张重远
,
孙晓峰
,
胡望宇
,
宫声凯
,
管恒荣
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.09.018
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)在Ni-Cr-Al-Y粘结层上沉积Y2O3部分稳定的ZrO2陶瓷层(YSZ),进行了900,1000,1100℃的恒温氧化和1050℃的循环氧化实验,用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对样品进行观察分析结果表明:恒温氧化最初20 h,1100℃的增重比900℃和1000℃的都要小.热循环过程中产生的热应力和氧化物生长应力等导致粘结层氧化物(TGO)/NiCrAlY粘结层界面开裂,引起EB-PVD热障涂层失效.
关键词:
ZrO2陶瓷层
,
Ni-Cr-Al-Y粘结层
,
电子束物理气相沉积
,
热障涂层
,
高温氧化
白致铭
,
郭磊
,
梁天权
,
郭洪波
,
宫声凯
材料热处理学报
采用电子束物理气相沉积（EB-PVD）在镍基高温合金表面制备了YSZ/NiCoCrAlY双层结构热障涂层,研究了其在熔盐环境下的等温热腐蚀行为。结果表明,涂层在加热过程中发生相变引起体积收缩,导致涂层内部产生微裂纹。熔盐填充涂层内微裂纹和柱状晶间隙,降低了涂层的应变容限,引起涂层内应力升高。同时,熔盐促使热生长氧化层（TGO）碱性溶解,产生疏松多孔的氧化物层,导致TGO层加速增厚。在热应力作用下,疏松层氧化物破碎,最终导致涂层剥落。
关键词:
热障涂层
,
电子束物理气相沉积
,
熔盐
,
等温热腐蚀
,
热生长氧化层(TGO)
