1999年，Vassen等在美国陶瓷学会年会上首次报道了稀土锆酸盐在热障涂层方面的应用。稀土锆酸盐的化学通式为RE2Zr2O7，具有焦绿石结构或缺陷型萤石结构，氧空位浓度比较高，声子散射作用加剧，平均自由程缩短，热导率降低。大多数稀土锆酸盐的热导率在1.2~1.5W/（m·K）之间，可以通过选择性地掺杂其他元素，进一步将热导率降到1W/（m·K）以下，且随掺杂原子的相对原子质量增加而降低。此外，稀土锆酸盐还具有熔点高、高温相稳定性好、氧透过率低、热膨胀系数高、抗烧结、抗CMAS腐蚀等优点，是一类很有应用前景的热障涂层材料。
研究表明，从元素La到Gd的锆酸盐在1500℃下均具有优异的相稳定性，在1000℃下，热膨胀系数为9.1×10-6~12.2×10-6K-1，与YSZ相近。Girolamo等制得的La2Zr2O3；厚涂层的热膨胀系数为9.2×10-6K-1（350~1400℃），1350℃暴露50h后，孔隙率从15%下降至8%，具有良好的热绝缘和热循环寿命。Liu等在镍基高温合金GH4099表面制备了Sm2Zr2O7，和（Sm2/3Yb1/3）2Zr2O7，两种涂层，前者为焦绿石结构，而后者为萤石结构，在1250℃下，抗热冲击次数分别是52和33次，证明焦绿石相较于萤石结构具有更好的高温使用性能。但是稀土锆酸盐的断裂韧性较低、热循环性能较差，因此迫切需要改善这一问题以适应热障涂层的使用性能需求。
本文由桑尧热喷涂网收集整理。本站文章未经允许不得转载；如欲转载请注明出处，北京桑尧科技开发有限公司网址：http://www.sunspraying.com/
|
