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更新時間：2025.06.01
新型熱障涂層材料Y_2Hf_2O_7的熱性能

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以HfO2和Y2O3為原料,采用固相法制備出Y2Hf2O7陶瓷粉體,經(jīng)過造粒處理后通過等靜壓、高溫?zé)Y(jié)等工藝制備陶瓷試樣塊體。利用熱膨脹儀測量Y2Hf2O7材料的熱膨脹系數(shù),采用激光脈沖法測量熱擴(kuò)散率,通過計算得到Y(jié)2Hf2O7材料的熱導(dǎo)率。結(jié)果表明,Y2Hf2O7的熱膨脹系數(shù)在400~1300℃范圍下與YSZ材料相當(dāng);其熱導(dǎo)率在200~1200℃范圍內(nèi)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的YSZ熱障涂層材料。這是因為無機(jī)非金屬材料傳熱機(jī)理為聲子導(dǎo)熱,且主要由聲子平均自由程控制,而Y2Hf2O7較YSZ具有更多的氧空位,會導(dǎo)致聲子散射增強(qiáng),降低熱導(dǎo)率。因此,Y2Hf2O7較YSZ具有更優(yōu)良的綜合熱性能。

等離子噴涂和激光熔覆熱障涂層隔熱性能比較

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采用多種方法制備不同類型的Al2O3-13%TiO2熱障涂層,即等離子噴涂常規(guī)涂層、納米結(jié)構(gòu)涂層及激光熔覆納米結(jié)構(gòu)涂層.在分析三類涂層微觀組織的基礎(chǔ)上,對其隔熱性能進(jìn)行了比較.結(jié)果表明,即等離子噴涂常規(guī)陶瓷涂層呈典型的層狀堆積特征,納米結(jié)構(gòu)涂層都為特殊的兩相結(jié)構(gòu),其中部分熔化區(qū)由類似的殘留納米粒子組成,等離子噴涂納米結(jié)構(gòu)涂層的完全熔化區(qū)為片層狀結(jié)構(gòu),而相應(yīng)的激光熔覆涂層的完全熔化區(qū)則為細(xì)小等軸晶.在相同條件下,等離子噴涂納米結(jié)構(gòu)熱障涂層具有最好的隔熱性能,而激光熔覆納米結(jié)構(gòu)涂層的隔熱性能要好于等離子噴涂常規(guī)涂層.

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