空心氧化钇稳定氧化锆粉制备热喷涂热障涂层的优势

氧化钇稳定氧化锆粉的熔点高达2450摄氏度，该物性也决定了这种粉体对等离子喷涂系统并不友好，需要下游的涂层企业优化参数，才能让该粉体正常发挥、形成理想的热障涂层。
通过研发，我们制备出了一种空心结构的粉体。相较于实心粉体，空心氧化钇稳定氧化锆钇对热喷涂系统更加友好：在等离子喷涂过程中更易熔化，并且在熔化后形成空心液滴，沉积到基体上形成的扁平粒子直径小，涂层厚度均匀、缺陷少。
通常，我们用8YSZ来制备热障涂层，以在1600摄氏度工作环境下可以保护熔点为1350摄氏度的高温合金基体为目的，该涂层的柱状微裂纹结构是其具有低导热率和高抗热震性能的关键，而空心粉体制备涂层的柱状微裂纹均匀、适中，空心粉涂层既不会出现较高的孔隙率，也不会降低梯度涂层间的结合强度，是高性能热障涂层的优选材料。
另一方面，我们又经常用20YSZ来制备石墨坩埚上抵御熔炼高温合金时产生的熔融腐蚀和热震。相对于实心粉体，空心20YSZ粉体在等离子焰流中熔化地更彻底，在沉积于基体的瞬间，形成溅射状的扁平液滴，这些恰恰可以降低涂层的气孔率，以减少金属熔液与石墨基体接触，避免产生热蒸汽和碳化物污染金属熔液本身。
需要注意的是，石墨坩埚的热膨胀系数与YSZ不是一个数量级，所以需要使用金属钼涂层来打底，以让三者之间的热膨胀系数趋同；而且，在热喷涂前，是需要对石墨坩埚进行预热的，温度一般要到450摄氏度左右。
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