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燃气热冲击对PS-PVD和APS热障涂层的微结构和隔热性能的影响

张永 , 刘敏 , 张吉阜 , 许晓嫦 , 宋进兵

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.03.008

采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)和大气等离子喷涂(APS)技术分别制备柱状和层状YSZ陶瓷层,在1 250℃的燃气热冲击下对比研究两种涂层体系的微结构演变和隔热性能变化.结果显示,燃气热冲击后PS-PVD和APS制备的两种YSZ层主要由t'相和c相构成.APS制备的YSZ层微裂纹不断生长开裂并出现局部层状剥落,而PS-PVD制备的YSZ层的“菜花头”间隙不断增大并出现局部“菜花头”剥落.同时表明,PS-PVD制备的热障涂层在长期燃气热冲击时抗氧化性及隔热效果均优于APS制备的热障涂层.

关键词: 等离子喷涂-物理气相沉积 , 热障涂层 , 燃气热冲击 , 失效分析

垂直裂纹对EB-PVD热障涂层热循环失效模式的影响

陈立强 , 宫声凯 , 徐惠彬

金属学报

对电子束物理气相沉积(EB-PVD)双层结构热障涂层在热循环过程中形成的陶瓷层垂直裂纹对涂层失效模式的影响进行了研究. 结果表明, 陶瓷层表面垂直裂纹出现在热循环初期，但并未造成涂层的早期剥落; 随着热循环次数增加，垂直裂纹网格变密. 有限元计算表明，垂直裂纹的形成在试样中部产生了类似于试样边缘的剪应力集中效应. 经过长时间热循环后，当陶瓷层等轴晶区的强度或者热氧化生长层(TGO)的强度小于边缘效应产生的剪应力时，涂层在试样的中部以垂直裂纹网格形状发生剥落失效.

关键词: 热障涂层 , electron beam physical vapor deposition (EB-PVD) , thermal cycling

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