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等离子喷涂La2(Zr,Ce)2O7涂层高温时效行为研究

摘要

本实验重点研究T3种成分配方La2Zr2O7(LZ)、La2(Zr0.7Ce03)2O7(LZ7C3)、La2(Zr0.3Ce0.7)2O7(LZ3 C7)的粉末和涂层,对其热物理性能、高温相结构稳定性、以及涂层高温时效行为等进行了深入研究,以求探索Ce改性原理,Ce掺杂量对涂层性能影响,以期为进一步提升热障涂层材料的性能奠定理论基础。采用共沉淀技术制备了3种不同含量Ce改性的La2Zr2O7粉末(La2Zr2O7(LZ)、La2(Zr0.7Ce03)2O7(LZ7C3)、La2(Zr0.3Ce0.7)2O7(LZ3 C7)),采用等离子喷涂制备了涂层,对涂层进行了1200和1300℃×100 h高温时效处理,采用扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等方法对比观测了粉末相结构、纳米晶粒度、晶格常数,以及涂层的高温相结构演变和时效行为等.结果表明:LZ和LZ7C3粉末呈现单一烧绿石结构,LZ3C7呈现单一萤石结构,随着Ce掺杂量的增加,粉末晶格常数增加.3种涂层制备态均呈现为萤石结构,LZ和LZ7C3涂层经1200和1300℃×100 h高温时效后呈现为烧绿石结构,LZ3C7涂层经1200℃×100 h后保持萤石结构,经1300℃×100 h后形成萤石和烧绿石结构两种相.3种涂层经1300℃×100 h时效后,呈现出不同的微观结构,LZ涂层发生烧结形成微烧结孔,LZ7C3涂层中仍然保持着微裂纹结构,LZ3C7涂层产生大量孔洞.

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