LaAlO_3作为热障涂层顶级涂层材料的评价（英文）

钙钛矿是一种多用途氧化物材料,可以通过调整成分而改变其性能以满足特定的需求。采用柠檬酸法制备La AlO_3,用XRD和FT-IR检测确认其钙钛矿结构,并评估其用于热障涂层(TBC)技术所需的性能。检测溶液前驱物的粘度并通过激光粒度仪分析其粒度。采用传统烧结和放电等离子烧结使材料致密化。用阿基米德法测试材料的表观孔隙率,并测试材料的导热系数和热膨胀系数。测试材料的高温(最高达1300°C)力学性能和断裂性能。结果表明,在1200~1400°C烧结的样品,其热膨胀系数为(5.5~6.5)×10^(-6) K^(-1),热导率为2.2~3.4 W/(m·K)。在1000~1300°C范围内测量弹性模量和极限应力,通过微压痕测算的断裂韧性约为3 MPa/m1/2。热处理温度从1200°C提高到1500°C,材料发生明显致密化,密度从3.21 g/cm3提高到5.81 g/cm^3,表明材料热处理的最低温度应为1400°C。在相变温度下,La AlO_3从菱方结构(R3c)转变为理想的立方结构(Pm3m),而其晶格尺寸的变化可以忽略。本研究报道的数据可用于比较涉及La AlO_3的不同TBC的力学和断裂行为,也可用于数值模拟。