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热障涂层技术(TBCs)用于保护高温发动机的热端部件已有几十年的历史,目前广泛使用的热障涂层是附着在高温合金基体上的MCrAlY(M=Ni或Co)粘结层和粘结层外8YSZ(质量分数8%的Y2O3部分稳定的ZrO2)体系陶瓷层的双层结构。然而,随着航空航天事业的不断发展,要求新型发动机高温部件必须能承受更高的火焰温度,传统的8YSZ热障涂层材料的限制是长期使用温度不超过1200℃,该材料已不再适用于发动机高温部件的保护工作。新一代热障涂层材料稀土锆酸盐,由于其优越性能而引起人们的研究兴趣。与8YSZ陶瓷涂层材料相比,锆酸盐陶瓷涂层材料的优越性能体现在:(1)材料高温相稳定性好;(2)较低的热导率;(3)较高的抗烧结率;(4)低氧离子透过率。但是,锆酸盐陶瓷材料的不足之处是热膨胀系数比8YSZ陶瓷材料的偏低。研究表明稀土氧化物掺杂对锆酸盐体系陶瓷材料的热物理性能影响明显。本文通过稀土氧化物Y2O3和Er2O3等摩尔共掺杂La2Zr2O7体系陶瓷材料,希望可以获得具备较低热导率和较高热膨胀系数的新型陶瓷涂层材料。本实验以氧化物ZrO2、La2O3、Y2O3和Er2O3为原料,经1500℃高温反应5小时,固相合成(La12xYxErx)2Zr2O7体系陶瓷粉体。应用X射线衍射仪,激光拉曼光谱仪对陶瓷试样进行物相结构的测试分析;应用扫描电子显微镜对试样进行断面结构形貌表征;应用热膨胀分析仪分析材料的热膨胀系数;应用激光导热仪测试材料的热扩散系数,并结合材料的密度和热容值计算材料的热导率。结果表明:本实验设计的9组陶瓷试样全部合成单一稳定的立方烧绿石相;断面微观形貌分析显示随掺杂含量增加,陶瓷试样存在过烧现象;掺杂量x0.02mol陶瓷材料的热膨胀系数达到最大为9.804106K-1。材料的热扩散系数随掺杂量的增加呈现减小的趋势,当x0.07mol时,热扩散系数达到最低,室温到1000℃的热扩散值在0.573~0.583mm2s-1之间,对应温度下计算热导率的值在1.62~1.89Wm-1K-1之间。