本成果研究了不同制備工藝對制備出的噴涂粉末形貌與性能的影響,通過測試不同的La2O3的添加方式以及添加量的涂層的性能,探討了稀土氧化物L(fēng)a2O3對Al2O3等離子涂層性能的影響,及La2O3在等離子涂層中的作用,同時對噴涂粉末與涂層的相態(tài)及高低溫條件下的相穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,找出了在高溫下長時間保持相穩(wěn)定性的涂層。得出的主要結(jié)論有:
(1). 使用納米粉體顆粒團(tuán)聚的方法可以制備符合出符合等離子噴涂要求的粉末,同時其制備出的涂層性能優(yōu)于傳統(tǒng)微米級粉末涂層。
(2). 添加部分La2O3可以抑制Al2O3涂層中晶粒長大,且Al2O3- La2O3涂層更致密,與Al2O3涂層相比,Al2O3- La2O3涂層在抗擊熱沖擊、抵抗熱氧化、涂層結(jié)合強度方面均有部分提高,但涂層隔熱性能與Al2O3涂層相當(dāng)。
(3). Al2O3涂層中添加部分La2O3與MgO可以制備穩(wěn)定相的LMA,制備的LMA涂層呈現(xiàn)板片狀結(jié)構(gòu)特點,有利于降低涂層內(nèi)部殘余應(yīng)力,因而可提升涂層性能,其在結(jié)合強度、抗擊熱沖擊、抗氧化及隔熱性能發(fā)面均優(yōu)于Al2O3- La2O3涂層與Al2O3涂層。
(4). 在1400℃下保溫100h,Al2O3涂層與Al2O3- La2O3涂層均會發(fā)生γ→α晶形轉(zhuǎn)變,影響涂層的性能,而LMA涂層可保持相穩(wěn)定性。LMA等離子涂層因其優(yōu)異的性能可做為傳統(tǒng)Al2O3涂層和Y-PSZ涂層的替代者。
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