懸浮液等離子噴涂制備熱障涂層.pdf

1、分類號——UDC密級——學(xué)校代碼!鱧窆Z武旌理歹大薯學(xué)位論文題目墨淫速笠離王墮淦劍備熱瞳途層英文題目SuspensionPlasmaSpraytoProduceThermalBarrierCoatings研究生姓名孟曉明指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師姓名吐里壬職稱熬援單位名稱撾料型堂生王猩堂院郵編壘蘭QQ2Q姓名程旭丕職稱熬援單位名稱撾撾復(fù)金塹拉苤國塞重壺塞驗(yàn)窒郵編壘三QQ2Q申請學(xué)位級別王堂亟學(xué)科專業(yè)名稱撾撾堂論文提交日期2Q!蘭生旦論文答辯日期2

2、Q!三生目學(xué)位授予單位武這理王太堂學(xué)位授予日期答辯委員會主席猩坦丕評閱人程旭丕韭里迭2013年5月武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要熱障涂層一般是由防腐金屬粘結(jié)層和隔熱陶瓷層組成的復(fù)合材料涂層。大氣等離子噴涂是制備熱障涂層的常用工藝，該工藝制備的涂層呈層狀結(jié)構(gòu)，熱導(dǎo)率低，但涂層的橫向柔量低，在高溫服役期間層狀組織問容易萌生裂紋導(dǎo)致涂層過早地脫落失效。細(xì)化涂層組織，使涂層呈非層狀結(jié)構(gòu)能有效地提高涂層的抗熱沖擊性能。大氣等離子噴涂采用的是固態(tài)團(tuán)聚

3、粉末進(jìn)行噴涂，而團(tuán)聚粉末尺寸較大，粉末熔融撞擊到基體后鋪展明顯，很難細(xì)化涂層組織和改變涂層結(jié)構(gòu)，所以要改變涂層組織結(jié)構(gòu)必須改變傳統(tǒng)的送料方式。本文以納米7一8wt％YPSZ為原料，將其與濃度為50％的酒精溶液進(jìn)行混合，采用聚乙二醇(20000)作為分散劑，氨水調(diào)節(jié)聚乙二醇的解離度，制備分散性能較好的YPSZ懸浮液，將此懸浮液送料進(jìn)行等離子噴涂制備熱障涂層。對懸浮液的性能進(jìn)行檢測，對該工藝制備的涂層形貌和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，對涂層的抗熱震性能

4、、顯微硬度、結(jié)合強(qiáng)度和熱導(dǎo)率進(jìn)行測試和分析，并與大氣等離子噴涂涂層的組織和性能進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)中分別制備了2mol／L、3mol／L、4mol／L、5mol／L的YPSZ懸浮液。研究發(fā)現(xiàn)隨著濃度的提高，懸浮液中固相粒子的尺寸分布改變不大，90％以上的粒子尺寸分布在33／ma以下。但隨著濃度的提高，懸浮液的粘度迅速增大，2mol／L的懸浮液粘度為315PaS，當(dāng)懸浮液的濃度為5mol／L時，粘度已高達(dá)412Pas，懸浮液的穩(wěn)定性隨著粘度的增

5、大而提高。噴涂實(shí)驗(yàn)表明2mol／L的懸浮液噴涂獲得的涂層表面基本為完全熔融的扁平粒子組織，隨著濃度的提高涂層中未完全熔融組織比例增大。并且采用4mol／L與5mol／L的懸浮液噴涂時，本研究中采用的液料噴嘴容易干涸而發(fā)生堵塞。懸浮液在等離子火焰中霧化后的粒子主要有三種形貌，一種是致密的球形粒子，另一種是呈團(tuán)聚狀的多孔球形粒子，第三種是呈原始無定形狀態(tài)的粒子。涂層表面形貌隨著噴涂距離的增大而發(fā)生改變，當(dāng)噴距為50，70mm時，涂層表面組織