摘要：目的 针对Y2Zr2O7陶瓷涂层断裂韧性不足及高温烧结易导致性能退化的问题，本研究旨在通过引入Y3Al5O12（YAG）第二相，调控复合涂层的微观组织与晶界结构，协同提升其力学性能与抗烧结能力。方法 以ZrO2、Y2O3、Al2O3为原料，通过喷雾造粒制备不同YAG掺杂量（0、10%、15%、20%，摩尔百分比）的团聚喷涂粉末，并利用大气等离子喷涂技术制备（1-x）Y2Zr2O7-xY3Al5O12复合涂层，系统表征涂层的物相演变、微观形貌及力学性能；通过1 400 ℃下24～96 h的等温烧结实验，分析YAG对晶粒生长、相稳定性及断裂韧性的影响机制。结果 掺杂YAG后涂层的微观组织更加致密；不掺YAG的涂层主要是由c-ZrO2物相组成，还有极少量的Y2O3物相存在；掺杂YAG的涂层除了c-ZrO2相外，还有少量的Al2Y4O9和非晶相存在；0.1YAG掺杂的涂层的结合强度达到43.71 MPa。在1 400 ℃烧结后，涂层中Al2Y4O9相消失且涂层中析出了较多细小的YAG晶粒；掺杂YAG后涂层中c-ZrO2的晶粒也得到了细化。结论 YAG掺杂通过形成细晶结构、抑制氧空位迁移及晶界钉扎效应，显著提高了Y2Zr2O7基涂层的抗烧结性与断裂韧性。其中，0.9Y2Zr2O7-0.1Y3Al5O12复合涂层表现出最优综合性能，表明其作为超高温热障涂层具有工程应用潜力。
文章目录
引言
1. 实验
2. 结果与讨论
2.1 制备态(1-x)Y2Zr2O7-xYAG陶瓷涂层的微观结构
2.2 (1-x)Y2Zr2O7-xYAG涂层在1 400 ℃下烧结行为
3. 结论
