YSZ–Ti3SiC2热障涂层及其高温自愈合机制

摘要：

采用Ti3SiC2作为新型自愈合剂,利用大气等离子喷涂将混合均匀的YSZ–Ti3SiC2粉体制备成厚涂层.为观测高温下涂层氧化及裂纹的自愈合行为,通过外加载荷的方式在涂层表面预制裂纹,并将样品置于1050℃ 空气气氛中进行等温热处理.通过分析涂层制备、热处理前后的物相和形貌演变发现:涂层中的部分Ti3SiC2在喷涂后分解为TiC与SiO2,热处理后涂层表面形成外层为TiO2,内层为TiO2和SiO2混合物的双层结构.在自愈合过程中,裂纹内的愈合剂氧化生成SiO2与TiO2,随着扩散控制的氧化反应不断进行,氧化物逐渐积累并填补裂纹.此外,在SiO2与TiO2生成的同时引起的体积膨胀使裂纹周围产生一定的压应力,强化了愈合效果,最终完全愈合裂纹.

关键词：热障涂层、等离子喷涂、自愈合、高温氧化、裂纹、MAX相

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资助基金：国家自然科学基金51402183;航空科学基金2017ZFS6002

在线出版日期：2019-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：90-96