【摘 要】
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稀土氧化物(RE)掺杂氧化钇稳定二氧化锆(YSZ)是提高传统YSZ热障涂层隔热性能和高温稳定性的有效途径之一。在1500℃高温固相反应烧结24 h制得Gd2O3和Yb2O3多元稀土氧化物掺杂
【机 构】
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北京航空航天大学材料科学与工程学院; 中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司;
【基金项目】
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国家自然科学基金(50771009,50731001);新世纪优秀人才计划;高等学校博士学科点专项科研基金
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稀土氧化物(RE)掺杂氧化钇稳定二氧化锆(YSZ)是提高传统YSZ热障涂层隔热性能和高温稳定性的有效途径之一。在1500℃高温固相反应烧结24 h制得Gd2O3和Yb2O3多元稀土氧化物掺杂的YSZ(含3.5%Y2O3(摩尔分数))(GY-YSZ)陶瓷材料。采用XRD研究了GY-YSZ陶瓷材料的晶体结构和物相组成;采用激光脉冲法研究了Gd2O3和Yb2O3掺杂对GY-YSZ陶瓷材料的热物理性能的影响规律。研究发现,掺杂2.0%~3.0% Gd2O3和Yb2O3(摩尔分数)后GY-YSZ的热导率为0.90~1.15 W·(m·K)-1,比YSZ降低30%以上,显示了良好的隔热性能。稀土氧化物掺杂对YSZ陶瓷材料热物理性能的影响机制为:掺杂Gd2O3和Yb2O3导致YSZ中单斜相(M)、四方相(T)和立方相(C)含量发生变化,同时YSZ晶格发生畸变。
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