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纳米氧化锆粉末和涂层中晶粒长大现象的原位观察
蒋显亮 1叶文财 1王辉1
作者信息
- 1. 中南大学材料科学与工程学院,长沙,410083
- 折叠
摘要
氧化钇稳定的氧化锆纳米结构热障涂层在高温下存在晶粒长大现象，影响涂层的使用性能。本文对 ZrO2-8wt%Y2O3（8YSZ）原始纳米粉末和等离子体喷涂制备的涂层在1100-1250℃进行煅烧处理，采用扫描电镜对纳米粉末和涂层的晶粒长大过程进行原位观察，并采用透射电镜和X射线衍射仪对煅烧前后的纳米粉末和涂层做进一步分析。研究结果表明:与纯氧化铝纳米粉末的晶粒长大速度相比，8YSZ纳米粉末在高温下的长大速度要快得多，氧化锆晶粒长大主要是通过紧密相连的纳米颗粒之间的聚合机制和疏松颗粒之间的烧结机制。随着晶粒的长大，分布在氧化锆颗粒表面的氧化钇进入氧化锆晶内，从而使单斜相向四方相转变，并进一步向立方相转变。在等离子体喷涂制备纳米结构热障涂层过程中，完全熔化的纳米团聚体颗粒在基体上快速冷却后形成了新纳米晶粒。在高温煅烧过程中，这些新形成的纳米晶粒的长大速度比原始纳米粉末的晶粒长大速度要快，晶粒长大主要是通过晶界迁移机制。部分熔化的纳米团聚体颗粒中仍具有粉状颗粒特征，这些粉状颗粒在高温下并未发生明显长大，半熔化的颗粒界面可能抑制了晶粒的旋转聚合长大和晶界的迁移长大。
关键词
纳米氧化锆/热障涂层/高温煅烧/晶粒长大/相转变/晶界迁移机制/旋转聚合引用本文复制引用
主办单位
中国表面工程协会会议名称
第十三届国际热喷涂研讨会暨第十四届全国热喷涂年会会议时间
2010-10-17会议地点
苏州会议母体文献
第十三届国际热喷涂研讨会暨第十四届全国热喷涂年会论文集页码
47-55出版时间
2010