【摘 要】
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莫来石是一种重要的陶瓷材料，它具有密度小、热稳定性好、耐腐蚀、热导率低、有较高的强度和抗蠕变性能等优异的性能.然而，莫来石涂层和高温合金之间由于热膨胀系数的不匹配性而产生的较大的残余应力极大的限制了其在热障涂层领域的应用.为了提高莫来石涂层的热膨胀系数，改善其热循环寿命，本文使用大气等离子喷涂技术制备莫来石涂层以及莫来石/氧化锆的复合涂层(10和20Vol％)，并对它们的热性能，机械性能和耐热循环
【机 构】
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中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室, 兰州 730000;中国科学院大学, 北京 100049
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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莫来石是一种重要的陶瓷材料，它具有密度小、热稳定性好、耐腐蚀、热导率低、有较高的强度和抗蠕变性能等优异的性能.然而，莫来石涂层和高温合金之间由于热膨胀系数的不匹配性而产生的较大的残余应力极大的限制了其在热障涂层领域的应用.为了提高莫来石涂层的热膨胀系数，改善其热循环寿命，本文使用大气等离子喷涂技术制备莫来石涂层以及莫来石/氧化锆的复合涂层(10和20Vol％)，并对它们的热性能，机械性能和耐热循环性能进行了系统地研究分析.研究结果表明喷涂态的涂层含有结晶相和非晶相.喷涂态涂层经1000℃热处理后，结晶相的含量明显增多，进而使得涂层的硬度和弹性模量显著增加.复合涂层中氧化锆的加入改变了莫来石涂层的结晶行为，增加了涂层的热膨胀系数.1000℃以下，两种涂层都表现出较低的热导率(0.9 W m-1 K-1～1.7 W m-1 K-1)，在更高的温度时，由于涂层中非晶相的结晶行为和微裂纹的形成，涂层的热导率急剧增加.复合涂层热膨胀系数的增加极大地提高了涂层的热循环性能.
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