Gd_(2)O_(3)-Yb_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)共掺杂ZrO_(2)双陶瓷热障涂层在Na_(2)SO_(4)+V_(2)O_(5)环境中的热腐蚀失效机理

采用大气等离子喷涂(APS)工艺制备了由9.5Y_(2)O3-Y_(2)O_(3)-5.6Yb_(2)O_(3)-5.2Gd_(2)O_(3)共掺杂ZrO_(2)(GYYZ)的外层和Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)(YSZ)的内层组成的双陶瓷(GYYZ/YSZ)热障涂层(TBCs),并与传统单层YSZ热障涂层进行对比。通过热循环腐蚀试验,研究了两种涂层在Na_(2)SO_(4)+V_(2)O_(5)环境中的热腐蚀行为以及失效机理。结果表明:相较于YSZ,GYYZ由于含有更高质量分数的金属氧化物稳定剂,在腐蚀环境中表现出更强的反应活性;GYYZ涂层中的Gd_(2)O_(3)、Y_(2)O_(3)具有较强的Lewis碱性,会优先参与反应,不活泼的Yb_(2)O_(3)将被遗留下来作为ZrO_(2)的稳定剂,这有利于维持GYYZ/YSZ涂层在腐蚀环境中的相稳定性。由于GYYZ涂层在腐蚀环境中发生更少的t'-ZrO_(2)相向m-ZrO_(2)相的转变,内部积累的相变应力更小,因此GYYZ/YSZ涂层表现出更强的抵抗裂纹扩展能力,其热循环腐蚀寿命显著高于YSZ涂层。

高温合金基体对热障涂层热循环性能的影响研究

1引言燃气轮机具有效率高、可靠性好、响应快、污染排放少等优点,是重要的战略能源装备,在低碳、高效能源体系建设中占有重要地位。提高燃气轮机热端运行温度是实现高热效率、降低污染物排放主要方式。热障涂层(TBCs)是提高燃气轮机运行温度、保障热端部件在高温环境中高效且稳定运行的最为经济有效的方法。

Gd_(2)O_(3)-Yb_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)共掺杂ZrO_(2)双陶瓷层热障涂层的Na_(2)SO_(4)+V_(2)O_(5)热腐蚀失效机理研究

1引言随着燃气轮机技术的发展,涡轮前端进口温度不断提高对燃气轮机涡轮叶片的高温服役性能提出了更高的要求。热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs)技术通过将低热导率和高温相稳定性陶瓷材料以涂层的形式涂覆在热端部件表面,将金属基体与高温燃气隔绝以适应涡轮叶片工作温度的升高,该技术已广泛应用于燃气轮机的热端部件。

激光技术在热端部件冷却孔加工中的应用

激光可以用于加工微孔或微槽,某些零件的形状既小又复杂,即便是用最小的刀具也无法进行理想的加工,或者根本没有这么小的刀具,而采用激光加工,光斑直径可小至20μm,加工该尺寸的切缝或微孔。尤其是对于技术发展迅猛的航空航天领域,激光加工发挥着极其重要的作用,并有望在未来替代很多现有的传统技术手段。