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Fabrication of thick YSZ thermal barrier coatings using electrophoretic deposition

机译：电泳沉积法制备厚YSZ热障涂层

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Electrophoretic deposition (EPD) is a cheaper and more flexible method in the application of thermal barrier coatings (TBCs) compared with the conventional coating techniques, e.g. air-plasma-spray (APS) and electron beam physical vapour deposition (EBPVD). However, the EPD coating thickness tends to be restricted to a critical value (about 100 μm), which becomes its major concern as normally 200-400 μm thickness is required for an effective thermal protection. In this study, the thickness restriction had been overcome by (1) using large-size particles for EPD; (2) adding 1-2 mol% Fe_2O_3 as sintering aid; and (3) applying a gradient voltage to counterbalance the increasing resistance of the non-conductive deposits. These techniques enabled the fabrication of uniform and crack-free YSZ top-coat with a thickness of 300-400 μm by EPD. Compared with the APS coatings, the EPD coatings possess more favourable microstructure with uniformly distributed porosity and stronger bonding at the substrate/coating interface.
机译：与传统的涂层技术相比，电泳沉积（EPD）是在热障涂层（TBC）的应用中更便宜，更灵活的方法。空气等离子喷涂（APS）和电子束物理气相沉积（EBPVD）。然而，EPD涂层的厚度趋于被限制在临界值（约100μm），这成为其主要关注点，因为通常为了有效的热保护需要200-400μm的厚度。在这项研究中，通过以下方法克服了厚度限制：（1）使用大尺寸颗粒作为EPD; （2）加入1-2mol％的Fe_2O_3作为烧结助剂; （3）施加梯度电压以平衡非导电沉积物的增加的电阻。这些技术使EPD能够制造出厚度为300-400μm的均匀且无裂纹的YSZ面漆。与APS涂层相比，EPD涂层具有更好的微观结构，具有均匀分布的孔隙率，并且在基材/涂层界面处具有更强的粘结性。

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