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          TGO增長引起的陶瓷涂層失效

          2019-9-20 4:36:40      點擊:
          近年來人們通過對高溫氧化氣氛中服役的TBCs進行了大量的分析和研究,發現在原來的TBCs系統中多一層,這-層是由陶瓷層和中間過渡層的氧化物生長而形成的,在MCrAIY粘結層和TBCs之間的熱生長氧化物被認為是產生應力并導致涂層失效的根本原因之一。
          陶瓷涂層
          于是,TCO引起了各國研究人員極大的關注,研究結果表明:TGO是TBCs在長期高溫氧化環境中服役引起涂層失效不可忽視的因素。MCrAIY/YSZ界面間只要有3μm~4μm的氧化物生長就足以引起陶瓷面層的剝落,失效往往發生在金屬粘結層/陶瓷層界面處。MCrAIY粘結層的氧化過程分為兩個階段:在第1階段粘結層中AI選擇氧化,形成Al203.層,質量增量取決于涂層厚度和Al元素的含量;在第2階段, Al消耗后,其他元素發生氧化,氧化速率與第1階段成正比。
          陶瓷涂層
          由于選擇氧化導致Al元素的大量消耗,而使該處的CrCo、Ni等元素富集,隨后選擇氧化消失,進而生成Cr、Co、Ni等元素的氧化物。當Al含量< 10%時, Cr2O3、NiO相生成。在氧化產物中,Cr/Ni富集的區域,例如Ni( Al、Cr)204處,裂紋要比Al2O3處易于產生和擴展。NiCr204、Ni( A1、Cr)204、Cr2O3、Ni0、CoO的形成將會大大加速陶瓷涂層的失效。
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