以HfO2和Y2O3为原料,采用固相法制备出Y2Hf2O7陶瓷粉体,经过造粒处理后通过等静压、高温烧结等工艺制备陶瓷试样块体。利用热膨胀仪测量Y2Hf2O7材料的热膨胀系数,采用激光脉冲法测量热扩散率,通过计算得到Y2Hf2O7材料的热导率。结果表明,Y2Hf2O7的热膨胀系数在400~1300℃范围下与YSZ材料相当;其热导率在200~1200℃范围内远低于传统的YSZ热障涂层材料。这是因为无机非金属材料传热机理为声子导热,且主要由声子平均自由程控制,而Y2Hf2O7较YSZ具有更多的氧空位,会导致声子散射增强,降低热导率。因此,Y2Hf2O7较YSZ具有更优良的综合热性能。
采用多种方法制备不同类型的Al2O3-13%TiO2热障涂层,即等离子喷涂常规涂层、纳米结构涂层及激光熔覆纳米结构涂层.在分析三类涂层微观组织的基础上,对其隔热性能进行了比较.结果表明,即等离子喷涂常规陶瓷涂层呈典型的层状堆积特征,纳米结构涂层都为特殊的两相结构,其中部分熔化区由类似的残留纳米粒子组成,等离子喷涂纳米结构涂层的完全熔化区为片层状结构,而相应的激光熔覆涂层的完全熔化区则为细小等轴晶.在相同条件下,等离子喷涂纳米结构热障涂层具有最好的隔热性能,而激光熔覆纳米结构涂层的隔热性能要好于等离子喷涂常规涂层.
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