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廣東省新材料研究所

省新材料所聯合哈工大在納米熱障塗層研究領域取得重要進展

時間:2019-12-18 文本大小:【 |  | 】  【打印

热障涂层(Thermal barrier coatings, TBCs)材料广泛应用于航空发动机和燃气轮机(简称“两机”)的热端部件,旨在提供隔热、提高发动机的能量效率和改善其持久性。目前,具有非平衡转变四方相(T′)的质量分数6%-8%氧化钇部分稳定氧化锆(T′-8YSZ) 由于其优异的综合性能,在热障涂层材料方面备受关注。目前热障涂层制备方法采用较广泛的是等离子喷涂技术。在合适的等离子喷涂工艺参数下,喷涂喂料的性质直接决定等离子喷涂涂层性能的好坏。大量文献证明纳米结构热喷涂喂料制备的涂层性能远远优于微米结构热喷涂喂料制备的涂层。

针对目前商用等离子喷涂YSZ喂料主要为微米结构且含有单斜相这两个问题,制备出高性能等离子喷涂用纳米结构且为非平衡转变四方相的YSZ喂料意义重大。近期,在廣東省新材料研究所刘敏教授和哈尔滨工业大学王铀教授联合指导下,周飞飞博士以纳米8YSZ粉体为原始材料,对8YSZ纳米粉体进行再造粒结合纳米调控技术,制备出物性参数可调控的等离子喷涂用高性能纳米结构T′-8YSZ球形喂料。此外,通过纳米再造粒方法也成功制备出纳米结构La2(Zr0.75Ce0.25)2O7球形喂料。将上述合成的纳米球形喂料通过等离子喷涂方法,制备出的纳米结构高温/超高温热障涂层,有望应用于新一代发动机等高端装备。

相关的研究成果发表在Applied Surface Science、Journal of the European Ceramic Society、Ceramics International、Journal of Alloys and Comounds、Nanomaterials等材料权威期刊上,累计影响因子超过50。该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省科学院创新能力建设专项、广东省自然科学基金等项目支持。

(省新材料所 周飞飞/供稿)

 

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[1]
https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.11.073
[2] https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.144585
[3] https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.144400
[4] https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.08.117
[5] https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.03.150
[6] https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.02.247
[7] https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.09.297
[8] https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.11.093
[9] https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.08.040

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