图 1 为 YSZ 涂 层 和 YSZ /( Ni,Al) 涂 层 的1 100 ℃氧化动力学曲线。从图1 可以看出,高温氧化 50 h 后,Ni、Al 摩尔比为 1∶ 3和 1∶ 2的涂层试样的增重分别为 0. 011 56 和 0. 011 72 mg /mm2,小于 YSZ 涂层试样的 0. 022 97 mg /mm2。说明 YSZ /( Ni,Al) 复合涂层的抗氧化性能优于YSZ 涂层。
图 1 YSZ 和 YSZ /( Ni,Al) 涂层的 1 100 ℃氧化动力学曲线
复合涂层在高温烧结过程中易发生体积收缩,导致涂层中形成孔洞和微裂纹。在甲烷气氛中烧结时,在邻近 YSZ 晶体-孔隙-裂纹界面处易形成 ZrC,并且 ZrC 在随后的 1 100 ℃氧化过程中发生氧化生成 ZrO。同时,在氧化过程中铝氧化形成的 Al2O3 将填充裂纹和孔洞,提高 YSZ /( Ni,Al) 涂层的致密性和改善涂层的抗高温氧化性能。此外,涂层中的 AlNi3 氧化生成的 Al2O3 将填充涂层中的孔洞和裂纹,促进涂层中裂纹自愈合,进一步提高涂层的致密度和抗高温氧化性能。
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