【摘 要】
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通过纳米压痕仪测试了热障涂层(TBCs)在1050℃热循环不同时间后的弹性模量和硬度,从微观层面了解其高温力学性能变化.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等对涂层的物相和形貌进行了分析.结果表明:采用纳米压痕仪测得Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ)陶瓷层的弹性模量(Ei)在80-170 GPa之间,硬度在2.6-5.8 GPa之间.陶瓷层的硬度和弹性模量均随热循环时间增加而增加,在热循环初期,涂层的强度稍高,随着热循环时间的增加,涂层的强度减小,韧性变得更好.热循环后期,涂层的强度最大.同时
【机 构】
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国电长源电力股份有限公司,湖北武汉 430066;华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206;有色金属技术经济研究院有限责任公司,北京 100080;国电青山热电有限公司,湖北武汉 430
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通过纳米压痕仪测试了热障涂层(TBCs)在1050℃热循环不同时间后的弹性模量和硬度,从微观层面了解其高温力学性能变化.采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等对涂层的物相和形貌进行了分析.结果表明:采用纳米压痕仪测得Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ)陶瓷层的弹性模量(Ei)在80-170 GPa之间,硬度在2.6-5.8 GPa之间.陶瓷层的硬度和弹性模量均随热循环时间增加而增加,在热循环初期,涂层的强度稍高,随着热循环时间的增加,涂层的强度减小,韧性变得更好.热循环后期,涂层的强度最大.同时,随着热循环时间的增加,划痕形貌发生了明显的变化.热障涂层的失效分析表明:由于氧化循环次数增加,YSZ发生了烧结,在热循环作用下样品内部的内应力升高,产生横向裂纹,从而导致柱状晶结构发生破坏而产生失效.
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