LaPO 4 /La 2 Zr 2 O 7 复合陶瓷热障涂层材料研究

发布时间：2024-02-27 04:36

　　热障涂层(Thermal Barrier Coatings,TBCs)作为一种高温热防护涂层被广泛应用于航空发动机和燃气轮机的高温部件表面,起到隔热和抗腐蚀氧化的作用,能够提高部件的使用温度,延长使用寿命。氧化钇稳定的氧化锆(Yttria-stabilized Zirconia, YSZ)是迄今为止仍被广泛应用的传统热障涂层材料,具有高温稳定性、热导率低、热膨胀系数大等优点。但是YSZ在超过1200℃后会烧结加剧,发生相变,导致涂层失效,所以研发新一代热障涂层材料具有重要意义。本文对LaP04/La2Zr207复合陶瓷进行了研究。主要研究内容如下：采用高温烧结法制备了LaPO4/La2Zr2O7复合陶瓷。XRD表征显示复合陶瓷由LaPO4和La2Zr2O7两相组成,说明在烧结过程中两种物质没有发生化学反应和相变,具有高温稳定性。通过SEM观察复合陶瓷断面的微观形貌,微观组织由LaPO4晶粒、La2Zr207晶粒和气孔组成,随着LaPO4含量的增加气孔的数量也在增加,较大的La2Zr207晶粒包围着较小的LaPO4晶粒。复合陶瓷的热导率采用激光闪光法测试,在1000℃下复合陶瓷材料的热导...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 热障涂层概述
        1.2.1 热障涂层结构
        1.2.2 热障涂层制备工艺
    1.3 热障涂层材料
        1.3.1 传统热障涂层材料
        1.3.2 新型热障涂层材料
        1.3.3 热障涂层材料小结
    1.4 本论文的研究目的、主要内容和意义
        1.4.1 本论文的研究目的
        1.4.2 主要内容
        1.4.3 研究意义
第2章 试样的制备与表征及性能测试方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料的制备与表征方法
        2.2.1 LaPO₄/La₂Zr₂O₇复合陶瓷制备
        2.2.2 CMAS的制备
        2.2.3 V₂O₅的制备
        2.2.4 材料的表征方法
    2.3 复合陶瓷性能测试方法
        2.3.1 热导率的测试方法
        2.3.2 热膨胀系数的测试方法
        2.3.3 硬度和弹性模量的测试方法
    2.4 本章小结
第3章 复合陶瓷制备结果分析
    3.1 XRD结果分析
    3.2 微观形貌分析
        3.2.1 不同烧结条件复合陶瓷的微观形貌
        3.2.2 不同含量复合陶瓷的形貌
        3.2.3 热腐蚀后复合陶瓷的形貌
    3.3 本章小结
第4章 复合陶瓷热物理性质和机械性能
    4.1 LaPO₄/La₂Zr₂O₇复合陶瓷的热导率
    4.2 LaPO₄/La₂Zr₂O₇复合陶瓷的热膨胀系数
    4.3 LaPO₄/La₂Zr₂O₇复合陶瓷的硬度与弹性模量
    4.4 本章小结
第5章 复合陶瓷腐蚀机理研究
    5.1 复合陶瓷抗CMAS性能
        5.1.2 CMAS的腐蚀实验过程
        5.1.3 CMAS腐蚀实验XRD分析
        5.1.4 CMAS腐蚀实验SEM分析
    5.2 LaPO₄/La₂Zr₂O₇复合陶瓷抗V₂O₅和Na₂SO₄性能
        5.2.1 S、V腐蚀实验过程
        5.2.2 S、V腐蚀实验XRD分析
        5.2.3 S、V腐蚀实验微观形貌
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3912384