EB-PVD制备YSZ涂层的热震性研究*

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.03.01

真空 ›› 2020, Vol. 57 ›› Issue (3): 1-4.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2020.03.01

• 薄膜 • 下一篇

EB-PVD制备YSZ涂层的热震性研究^*

李国浩, 巴德纯, 王栋, 陈红斌, 张洪琦, 杜广煜

东北大学机械工程与自动化学院真空与流体工程研究所,辽宁沈阳 110819

收稿日期:2019-07-01 发布日期:2020-06-18
通讯作者: 巴德纯,教授,博导。
作者简介:李国浩(1992-),男,辽宁省沈阳市人,博士生。
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N180313007)

Research on Thermal Shock Performance of YSZ Coatings Deposited by EB-PVD

LI Guo-hao, BA De-chun, WANG Dong, CHEN Hong-bin, ZHANG Hong-qi, DU Guang-yu

School of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Shenyang 110819, China

Received:2019-07-01 Published:2020-06-18

摘要/Abstract

摘要： 用电子束蒸发镀膜的技术制备一系列不同微观结构的YSZ涂层,通过对涂层进行热震实验,测试50次热循环,通过SEM、XRD对涂层样品微观结构进行表征。通过实验和表征结果发现制备束流在350mA的情况下YSZ涂层样品的热震性能最好。对涂层失效机理进行讨论得出,涂层表面过于致密阻碍热应力的缓解,表面过于疏松加速氧气的渗入,加速TGO的生长导致涂层剥落失效。

关键词: 电子束物理气相沉积, 热障涂层, 热震性能, 失效研究

Abstract: A series of YSZ coatings were deposited by electron beam evaporation coating. The thermal shock test of the coatings was used to test the peeling of different process coatings under the same thermal shock times. It was found that the thermal shock performance of the coating was best at 350 mA. Discussion on the failure mechanism of the coating shows that the dense coating structure hinders the alleviation of thermal stress, the loose coating structure accelerates the infiltration of oxygen, and accelerates the growth of TGO, which results in the failure of coating.

Key words: EB-PVD, TBC, thermal shock performance, failure investigation

中图分类号:

TG174.4

李国浩, 巴德纯, 王栋, 陈红斌, 张洪琦, 杜广煜. EB-PVD制备YSZ涂层的热震性研究^*[J]. 真空, 2020, 57(3): 1-4.

LI Guo-hao, BA De-chun, WANG Dong, CHEN Hong-bin, ZHANG Hong-qi, DU Guang-yu. Research on Thermal Shock Performance of YSZ Coatings Deposited by EB-PVD[J]. VACUUM, 2020, 57(3): 1-4.

参考文献

[1] Padture N P.Thermal Barrier Coatings for Gas-Turbine Engine Applications[J]. Science, 2002, 296(5566):280-284.
[2] Vecchione N, Wasmer K, Balint D S, et al.Characterization of EB-PVD yttrium-stabilised zirconia by nanoindentation[J],Surface and Coatings Technology, 2009, 203: 1743-1747.
[3] 张红松,陈晓鸽,徐强,等. 热障涂层用氧化物稳定的 ZrO₂陶瓷材料研究现状[J],中国陶瓷,2008,44(3):7-11.
[4] 郭洪波, 彭立全, 宫声凯,等. 电子束物理气相沉积热障涂层技术研究进展[J]. 热喷涂技术, 2009, 1(2):7-14.
[5] Strangman T, Raybould D, Jameel A, et al.Damage mechanisms, life prediction, and development of EB-PVD thermal barrier coatings for turbine airfoils[J]. Surface and Coatings Technology, 2007, 202: 658-664.
[6] 张以忱. 真空镀膜技术[M]. 北京: 冶金工业出版社,2009.9.
[7] 于海涛, 牟仁德, 谢敏,等. 热障涂层的研究现状及其制备技术[J]. 稀土, 2010, 31(5):83-88.
[8] 蔡妍,李建平,何利民,等.电子束物理气相沉积热障涂层抗冲蚀性能研究[J].真空,2014,51(2):27-30.
[9] Musalek R, Kovarik O, Medricky J, et al.Fatigue Testing of TBC on Structural Steel by Cyclic Bending[J]. Journal of Thermal Spray Technology, 2015,24(1-2):168-174.
[10] Niki T, Ogawa K, Shoji T.Mechanical and High Temperature Oxidation Properties of Cold Sprayed CoNiCrAlY coating for Thermal Barrier Coating[J]. Journal of Solid Mechanics & Materials Engineering, 2008,2(6):739-747.
[11] Patterson T, Leon A, Jayaraj B, et al.Thermal cyclic lifetime and oxidation behavior of air plasma sprayed CoNiCrAlY bond coats for thermal barrier coatings[J]. Surface & Coatings Technology, 2008,203(57):437-441.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

本文评价

推荐阅读 10

[1]	李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙健, 李刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2]	周彬彬, 张建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3]	李志胜. 空间环境下超大型红外定标用辐射屏蔽门的研制[J]. 真空, 2018, 55(5): 66 -70 .
[4]	郑列, 李宏. 200kV/2mA 连续可调直流高压发生器的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 10 -13 .
[5]	柴晓彤, 汪亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[6]	孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李征, 孙立臣, 王勇, 王健, 张强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[7]	黄思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[8]	纪明, 孙亮, 杨敏勃. 一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 24 -27 .
[9]	李民久, 熊涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[10]	刘燕文, 孟宪展, 田宏, 李芬, 石文奇, 朱虹, 谷兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .

EB-PVD制备YSZ涂层的热震性研究^*

Research on Thermal Shock Performance of YSZ Coatings Deposited by EB-PVD

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 1

Metrics

本文评价

推荐阅读 10