高温预曝露对多元稀土氧化物YSZ热障涂层的CMAS腐蚀抗性的影响

针对预曝露对多元稀土氧化物掺杂改性YSZ热障涂层Gd_(2)O_(3)-Yb_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)(GYb-YSZ)CMAS腐蚀行为的影响,通过制备标准件试样,开展三类实验:高温预曝露实验、CMAS腐蚀实验以及高温预曝露后CMAS腐蚀实验。采用扫描电子显微镜(SEM)以及纳米压痕等方法对比研究了涂层在进行上述三类实验前后微观形貌组织与基本力学特性的变化,从而讨论高温预曝露对CMAS腐蚀的影响。实验结果表明,短时预曝露处理会引起多通道渗透,长时预曝露处理会导致纵向贯穿裂纹发生。对于980℃或1050℃预曝露处理125 h会降低CMAS渗透效果。当温度达到1150℃时,CMAS以熔融态渗入陶瓷层中,在冷却过程中,CMAS重新凝固导致柱状晶间隙膨胀形成垂直裂纹,直至贯穿陶瓷层,加速涂层剥落;同时,CMAS腐蚀后样品涂层的杨氏模量约增加48%,硬度约增加50%。因此,经过980℃或1050℃预曝露处理125 h的试样具有明显的抗CMAS腐蚀的效果。