孟彬
,
杨青青
,
孙跃
,
赫晓东
材料科学与工艺
为探讨电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备8 mol.％氧化钇稳定氧化锆(8YSZ)涂层过程中工艺参数对涂层致密性、表面粗糙度和晶粒择优取向生长的影响,利用扫描电镜、原子力显微镜和X射线衍射技术对涂层的上述性能进行了分析.分析结果表明,随沉积速率由750 nm/min下降至20 nm/min,YSZ涂层的晶粒逐渐聚合长大,晶粒之间的孔隙减少,涂层的气体扩散系数相应地由2.41×10-4cm4/(N·s)下降至6.56×10-5 cm4/(N·s).YSZ涂层的表面粗糙度随靶基距的提高逐渐降低,涂层的晶体学取向随蒸汽粒子入射角的改变而改变,入射角为30°时(111)晶面具有平行于涂层表面排列的趋势,入射角为45°时(311)和(420)晶面具有平行于表面排列的趋势,而入射角为60°时(220)和(331)晶面具有平行于表面排列的趋势.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
工艺参数
,
致密性
,
择优取向
孟彬
,
杨青青
,
孙跃
,
赫晓东
材料科学与工艺
为探索溶胶浸渗处理对电子束物理气相沉积（EB-PVD）制备8％摩尔比的氧化钇稳定氧化锆（8YSZ）涂层微观结构及性能的影响，采用EB-PVD工艺在沉积速率1μm／min的条件下制备了8YSZ电解质涂层．制备态涂层的断面表现为疏松的柱状晶结构，导致涂层的气密性差，因此对涂层进行了溶胶浸渗处理，即首先在负压下将涂层浸渗在钇锆的溶胶内，再进行550℃保温2h的热处理，SEM分析表明，溶胶分解产物可以堵塞柱状晶间的孔隙，其渗入涂层的深度可达3μm．浸渗处理后，涂层的气体扩散系数由未处理态的6．78×10－5cm4／（N·8）降低至8次浸渗处理后的6．54×10－6cm4／（N·s）。8次溶胶浸渗处理后涂层的电导率相比处理前提高不超过10％。
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
溶胶浸渗
,
气密性
,
电导率
孟彬
,
孙跃
,
赫晓东
,
李明伟
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.06.008
为探索电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备YSZ涂层的显微组织结构特征,采用大功率EB-PVD设备制备了20 μm厚的YSZ涂层.分别利用X射线荧光光谱(XRF)和X射线衍射(XRD)技术分析了涂层的化学成分和物相组成,并进一步采用X射线面探扫描技术对涂层的织构进行了表征.分析结果表明,涂层材料具有典型的立方萤石型结构,且表现出择优取向特征,空气气氛中1273 K退火前后XRD峰位的偏移以及退火后O元素沿断面的浓度分布均表明制备过程中在涂层的晶格内形成了额外的氧空位.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
氧空位
,
织构表征
,
面探X射线衍射
靳磊
,
崔向中
,
王纯
,
周海滨
,
周国栋
,
杨璟
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15061801
在C/SiC材料上制备环境障碍涂层是对C/SiC高温防护的有效解决办法.利用化学共沉积法制备BaO-SrO-Al2O3-SiO2(BSAS),ZrO2-Y2O3 (YSZ),Sc2O3-ZrO2-Y2O3 (ScYSZ)粉末材料,然后采取相同的等离子喷涂工艺参数在C/SiC复合材料表面制备3种抗热震(水淬)涂层.本文主要涉及到抗水淬涂层结构设计、0.2 mm厚涂层的抗水淬性能、4种不同厚度涂层的抗水淬能力、涂层失效机制等研究内容.研究结果表明:C/SiC复合材料上0.2 mm厚的抗水淬涂层,在1600℃下其抗水淬能力强弱为ScYSZ(24次)＞YSZ(22次)＞BSAS(21次).0.2,0.3,0.5及0.6 mm4种不同厚度对涂层的抗水淬能力影响规律表明:厚度为0.2 mm时涂层具有最优的抗水淬性能.并探讨了涂层的失效机制:BSAS,YSZ,ScYSZ 3种涂层,其YSZ相稳定性最差,BSAS作为单一的抗热震层其应力最大.BSAS+ ScYSZ复合涂层应力最小、相稳定、抗水淬能力最强.
关键词:
C/SiC复合材料
,
抗热震涂层
,
BSAS涂层
,
YSZ涂层
,
ScYSZ涂层
赵岩
,
高阳
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.02.013
采用低压等离子喷涂技术制备具有新型结构的纳米YSZ涂层,研究电弧电流和粉末松装密度对涂层微观结构以及力学性能的影响.结果表明,松装密度为0.95 g/cm3的粉末在喷涂过程中因电流升高而引起的晶粒生长的程度远低于松装密度为1.4 g/cm3的粉体.当电流超过350 A后,两种粉末所对应的涂层的Weibull模量分布均发生从二元结构向单一值的转变,但转变后涂层的结构均呈现出有别于传统涂层结构的细等轴晶结构.硬度与弹性模量的分析结果表明具有细等轴晶结构的涂层较在350 A电流下形成的二元结构纳米涂层具有更高的平均硬度与弹性模量.当采用密度为1.4 g/cm3的粉末时,所对应涂层的断裂韧性Weibull曲线随电流波动较大.
关键词:
低压等离子喷涂
,
YSZ涂层
,
纳米等轴晶
,
力学性能
孟彬
,
赫晓东
,
孙跃
,
李明伟
稀有金属材料与工程
采用大功率EB-PVD工艺在NiO-YSZ多孔基体上制备了20 μm厚的YSZ电解质涂层材料.SEM分析表明制备态涂层表面由1 μm～10 μm的晶粒组成并含有少量微米级的孔隙,涂层材料的断面SEM表明涂层致密并和基体结合良好.EPMA分析显示初始蒸发阶段制备的涂层材料内Y,O元素分布均匀,Zr元素的分布存在一个梯度.XRD分析表明:涂层为典型的立方相结构并表现出择优取向特征.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
显微结构
