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Gd2Zr2O7与Al2O3的高温界面反应.pdf
第34卷 增刊l 稀有金属材料与工程 voI 34，Suppl．1 2005年 6月 RARBMETALMATER认LSAND日qGINEERrNGJune2005 徐强，刘 燕，王敬栋，万春磊，潘伟，齐龙浩 (清华大学材料科学与工程系，新颦陶瓷与精细_[艺国家重点实验室，北京100084) 析手段分析了反应牛成的界面相成分和形貌，同时对该反应层的形成机理进行了研究。结果表明，界面反应层的相成 应形成GdAl03。 关键词：高温界面反应；Gd2zr207：A1203；热障涂层 174 中图法分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1002一l85x(2005)sl一0587—03 2 1 Gd220207粉体的制备 1 引 言 目前在飞机发动机以及燃汽轮机上使用的热障涂 l：1摩尔比称量，称量前，2种氧化物粉末在无压炉中 层(Thermalbarriercoatings，简称TBcs)材料主要是61100℃干燥10h，经球磨、旋转蒸T．、过筛后得到混 合粉料。取混合粉料平铺在zrO：基片上，在空气中 甜／％～8甜／％的Y203，部分稳定的zr02(Ysz)，其 1600℃卜煅烧7 使用温度大概在1200℃。口前，Ysz在使用过程中， 主要存在以下2个问题：zr02会发生相变，在循环使成粉体的xRD结果如图l所示。可以看出，已经台 用过程巾造成涂层的脱落；在使用温度过高时，Ysz 成了纯的Gd2zr：o。粉体，没有其他杂相存在。 将发生烧结，从而影响热障涂层的使用性能”，2】。 为此，一系列新型稀土锆酸盐热障涂层陶瓷层材 料正在被广泛研究【。”，Gd2zr20，陶瓷是其中一种，作 者的前期研究表明日】，该陶瓷具有比7Ysz还要低的 热导率，更高的相稳定性，有望成为热障涂层陶瓷层 。一』。上～』L～A． ～～～ 的候选材料。 -s阻nd“G垆』1 众所周知，热障涂层在高温使用过程中，粘结层 中的Al可以和从陶瓷层中扩散来的。反应形成一层 1．1 ．· L1 o妇de，简称 20 30 40 50 60 70 80 90 Ab03热生长氧化层(The丌11allygmwn 2洲(01 TOO)，该TGO层是影响热障涂层热力学性能和耐久 性的关键因素，引起了众多学者的研究【9】。换句话说， 图l 固相台成Gd2zr207粉体的xRD图谱 xRD sol】dstate orGd2zr207 syn【hesis 要想研究一种热障涂层陶瓷层候选材料，就必须研究 F培l panems powderby 该种陶瓷与Al：03陶瓷层的热力学稳定性。 2 2高温界面反应实验 而对于Gd2zr20，陶瓷，由于研究刚刚开始，所以 取1．5 关于Gd2zr207陶瓷与A1203陶瓷的热力学稳定性还很
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