【摘 要】
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热障涂层是燃气轮机高温部件保护的重要材料之一,SmTaO4陶瓷具有优异的高温相稳定性和力学性能,有望成为新型热障涂层材料.本研究采用固相法制备TiO2掺杂SmTaO4陶瓷,结果表明:掺杂TiO2未改变SmTaO4陶瓷晶体结构,样品均为单斜相,掺杂2mol％ TiO2的SmTaO4陶瓷烧结过程中出现的第二相为Sm0.33TaO3;随着TiO2含量增加,SmTaO4陶瓷的热导率先下降后上升,当TiO2掺杂含量为2mol％时,热导率最低为1.42 W.m-1 ·K-1,低于SmTaO4(1.59 W.m-1·K
【机 构】
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昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;云南省科学技术院,云南昆明650000;昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093
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热障涂层是燃气轮机高温部件保护的重要材料之一,SmTaO4陶瓷具有优异的高温相稳定性和力学性能,有望成为新型热障涂层材料.本研究采用固相法制备TiO2掺杂SmTaO4陶瓷,结果表明:掺杂TiO2未改变SmTaO4陶瓷晶体结构,样品均为单斜相,掺杂2mol％ TiO2的SmTaO4陶瓷烧结过程中出现的第二相为Sm0.33TaO3;随着TiO2含量增加,SmTaO4陶瓷的热导率先下降后上升,当TiO2掺杂含量为2mol％时,热导率最低为1.42 W.m-1 ·K-1,低于SmTaO4(1.59 W.m-1·K-1,900℃),与7-8YSZ相比(2.1～2.7 W.m-1 ·K-1,100～900℃)下降了近30％.掺杂2mol％TiO2的SmTaO4陶瓷热膨胀性系数最大值为10.8×10-6K-1,大于YSZ (～10.0×10-6 K-1)和SmTaO4(9.62× 10-6 K-1,1200℃),与纯SmTaO4相比,TiO2掺杂提高了SmTaO4陶瓷的热膨胀系数.因此,TiO2掺杂SmTaO4陶瓷有望作为新型热障涂层材料使用.
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