编号：FTJS10198
篇名：PS-PVD制备YSZ热障涂层的CMAS腐蚀行为研究
作者：严刚 刘伟 罗俊辉 谷凯凯 李聪 杨丽 周益春
关键词： 等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD) 热障涂层(TBCs) CMAS腐蚀 渗透速度 失效行为
机构： 西安电子科技大学 西安电子科技大学涂层薄膜材料与器件前沿交叉研究中心 湘潭大学
摘要： 热障涂层(TBCs)广泛应用于先进航空发动机热端部件,有效延长了发动机热端部件的服役寿命,成为先进航空发动机必不可少的热防护材料。但在服役过程中一些大气沉积物CMAS加热后变为熔融体吸附在热障涂层表面,并沿着孔隙和裂纹等缺陷渗透至涂层内部,诱导涂层过早失效。采用等离子-物理气相沉积技术(PS-PVD)制备YSZ热障涂层,利用XRD、SEM等表征手段,对不同腐蚀时间的涂层物相成分、微观结构进行了表征。研究结果表明,YSZ涂层在1250℃下经过CMAS腐蚀后发生了相变;随着腐蚀时间的增加,CMAS沉积物会沿着热障涂层类柱状晶间隙渗透至内部,导致涂层结构出现疏松,并且在陶瓷层上部区域出现了类柱状晶断裂现象,涂层宏观表现为部分陶瓷层剥落;腐蚀8 h后陶瓷层部分区域出现了类柱状晶从粘结层上整体剥离;CMAS渗透深度随腐蚀时间的增加不断加大,在腐蚀3 h内其渗透速度相对较快,腐蚀3 h以后其渗透速度会相对变得缓慢。
