多元稀土氧化物掺杂二氧化锆基陶瓷材料的热物理性能

被引：18

作者：

张丹华 ^{[1
]}

王璐 ^{[2
]}

郭洪波 ^{[1
]}

宫声凯 ^{[1
]}

机构：

[1] 北京航空航天大学材料科学与工程学院

[2] 中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司

来源：

复合材料学报 | 2011年 / 28卷 / 02期

基金：

高等学校博士学科点专项科研基金;

关键词：

热障涂层; 稀土氧化物; 掺杂; YSZ; 热导率;

D O I：

10.13801/j.cnki.fhclxb.2011.02.009

中图分类号：

TQ174.75 [工业用陶瓷];

学科分类号：

摘要：

稀土氧化物（RE）掺杂氧化钇稳定二氧化锆（YSZ）是提高传统YSZ热障涂层隔热性能和高温稳定性的有效途径之一。在1500℃高温固相反应烧结24 h制得Gd2O3和Yb2O3多元稀土氧化物掺杂的YSZ(含3.5%Y2O3（摩尔分数）)（GY-YSZ）陶瓷材料。采用XRD研究了GY-YSZ陶瓷材料的晶体结构和物相组成;采用激光脉冲法研究了Gd2O3和Yb2O3掺杂对GY-YSZ陶瓷材料的热物理性能的影响规律。研究发现,掺杂2.0%3.0% Gd2O3和Yb2O3（摩尔分数）后GY-YSZ的热导率为0.90～1.15 W·（m·K）-1,比YSZ降低30%以上,显示了良好的隔热性能。稀土氧化物掺杂对YSZ陶瓷材料热物理性能的影响机制为:掺杂Gd2O3和Yb2O3导致YSZ中单斜相（M）、四方相（T）和立方相（C）含量发生变化,同时YSZ晶格发生畸变。

引用

页码：179 / 184

页数：6

共 9 条

[1] 掺杂纳米CeO2对ZrO2-Y2O3热障涂层隔热性能的影响 [J].

宫文彪 ;

白晶 ;

刘威 ;

孙大千 ;

王文权 .

复合材料学报, 2009, 26 (01) :96-102

[2] 添加稀土元素对热障涂层YSZ陶瓷层晶格畸变的影响 [J].

冀晓鹃 ;

宫声凯 ;

徐惠彬 ;

刘福顺 .

航空学报, 2007, (01) :196-200

[3] 航空发动机热障涂层材料体系的研究 [J].

徐惠彬 ;

宫声凯 ;

刘福顺 .

航空学报, 2000, (01) :8-13

[4]

Preparation and conductivity of Yb 2 O 3 –Y 2 O 3 and Gd 2 O 3 –Y 2 O 3 co-doped zirconia ceramics[J] . Yanmei Kan,Songli Li,Peiling Wang,Guo-Jun Zhang,Omer Van der Biest,Jef Vleugels.Solid State Ionics . 2008 (27)

[5]

Effects of doping on thermal conductivity of pyrochlore oxides for advanced thermal barrier coatings[J] . Narottam P. Bansal,Dongming Zhu.Materials Science ＆ Engineering A . 2007 (1)

[6] The effects of heat treatment on the phase transformation behavior of plasma-sprayed stabilized ZrO2 coatings [J].

Moon, J ;

Choi, H ;

Kim, H ;

Lee, C .

SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, 2002, 155 (01) :1-10

[7]

Methods to reduce the thermal conductivity of EB-PVD TBCs[J] . J.R. Nicholls,K.J. Lawson,A. Johnstone,D.S. Rickerby.Surface ＆ Coatings Technology . 2002

[8]

Microstructures of ZrO 2 -8wt.%Y 2 O 3 coatings prepared by a plasma laser hybrid spraying technique[J] . Sang Ok Chwa,Akira Ohmori.Surface ＆ Coatings Technology . 2002 (2)

[9]

Thermal barrier coatings for aircraft engines: history and directions[J] . R. A. Miller.Journal of Thermal Spray Technology . 1997 (1)

← 1 →