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空心氧化钇稳定氧化锆粉制备热喷涂热障涂层的优势

发布时间:2022/05/12 热喷涂知识 浏览:337

氧化钇稳定氧化锆粉的熔点高达2450摄氏度,该物性也决定了这种粉体对等离子喷涂系统并不友好,需要下游的涂层企业优化参数,才能让该粉体正常发挥、形成理想的热障涂层。
通过研发,我们制备出了一种空心结构的粉体。相较于实心粉体,空心氧化钇稳定氧化锆钇对热喷涂系统更加友好:在等离子喷涂过程中更易熔化,并且在熔化后形成空心液滴,沉积到基体上形成的扁平粒子直径小,涂层厚度均匀、缺陷少。
通常,我们用8YSZ来制备热障涂层,以在1600摄氏度工作环境下可以保护熔点为1350摄氏度的高温合金基体为目的,该涂层的柱状微裂纹结构是其具有低导热率和高抗热震性能的关键,而空心粉体制备涂层的柱状微裂纹均匀、适中,空心粉涂层既不会出现较高的孔隙率,也不会降低梯度涂层间的结合强度,是高性能热障涂层的优选材料。
另一方面,我们又经常用20YSZ来制备石墨坩埚上抵御熔炼高温合金时产生的熔融腐蚀和热震。相对于实心粉体,空心20YSZ粉体在等离子焰流中熔化地更彻底,在沉积于基体的瞬间,形成溅射状的扁平液滴,这些恰恰可以降低涂层的气孔率,以减少金属熔液与石墨基体接触,避免产生热蒸汽和碳化物污染金属熔液本身。
需要注意的是,石墨坩埚的热膨胀系数与YSZ不是一个数量级,所以需要使用金属钼涂层来打底,以让三者之间的热膨胀系数趋同;而且,在热喷涂前,是需要对石墨坩埚进行预热的,温度一般要到450摄氏度左右。

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