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| 1 | 热障涂层的破坏机理与寿命预测显示文摘热障涂层作为航空发动机和燃气轮机高温部件的关键材料,其破坏机理与寿命预测是热障涂层研究中急需解决的关键问题.本文回顾了热障涂层的发展历史与研究现状,着重介绍了国内外关于热障涂层破坏机理、实验检测技术、实验模拟系统以及寿命预测研究方面的最新成果,展望了热障涂层研究的发展趋势. | 周益春 刘奇星 杨丽 吴多锦 毛卫国 | 2010 | 固体力学学报2010，31，5： | 76 |
| 2 | La_2(Zr0.7Ce0.3)_2O_7——新型高温热障涂层显示文摘采用电子束物理气相沉积技术(EB-PVD)制备了新型La2(Zr0.7Ce0.3)2O7(LZ7C3)热障涂层。研究了涂层的组分、显微结构、表面和横截面形貌以及恒温氧化行为。结果表明:涂层中La2O3/ZrO2/CeO2的相对含量偏离了化学计量比,但X射线衍射(XRD)相结构与靶材非常相似。通过CeO2掺杂后,LZ7C3体材料的热膨胀系数比La2Zr2O7(LZ)大;在1100℃恒温氧化890h的条件下,LZ7C3涂层的抗氧化增重性能明显优于传统的Y2O3部分稳定化的ZrO2(8YSZ)涂层。此外,热膨胀不匹配、黏结层氧化和陶瓷涂层内部微观裂纹的出现可能是导致LZ7C3涂层恒温氧化失效的主要原因。 | 牟仁德 许振华 贺世美 何利民 曹学强 | 2009 | 材料工程2009，37，7： | 17 |
| 3 | 新型热障涂层材料研究进展(英文)显示文摘热障涂层是高温下具有良好隔热性能的陶瓷涂层,在燃气轮机、内燃机、火箭发动机和其他高温热防护方面有重要应用。稀土或碱土金属氧化物稳定的氧化锆热障涂层材料已应用近60 a,其中最常用的是氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)。近20 a,国内外发现了许多新材料,如稀土锆酸盐、铝酸盐和钽酸盐等。与YSZ相比,新材料在高温稳定性、热导率、抗烧结或热膨胀性能方面有优势,但断裂韧性低、成分复杂、单一陶瓷层的热循环寿命短。为了提高新型热障涂层的寿命,要严格控制涂层的制备过程、保持化学计量比,采用双陶瓷层结构的涂层。 | 曹学强 | 2020 | 硅酸盐学报2020，48，10： | 16 |
| 4 | 热障涂层应力与失效机理若干关键问题的研究进展与评述显示文摘综述了热障涂层应力数值模拟类研究的现状。在此基础上,总结归纳了数值模拟类研究的三个关键性问题:热生长氧化物、材料非线性特性、涂层应力状态与失效机理的内在联系。分别探讨了热生长氧化物的生成对于涂层系统内部应力以及失效模式的影响;涂层蠕变特性对于涂层系统内应力的缓解机制;对比分析了APS/EB-PVD两种不同制备方法所制备的热障涂层的失效模式,总结归纳了涂层系统应力状态与其失效机理的内在联系。最后,探讨了当前传统8YSZ热障涂层的发展瓶颈,明确了未来热障涂层的发展将落在探索新型低热导率隔热材料、探索合理的热障涂层体系两个方面。着重介绍了新型双陶瓷层热障涂层,总结了双陶瓷层热障涂层几个重要的研究问题。对于研究新型热障涂层的应力状态及其失效行为、优化涂层结构,有限元数值模拟仍是一种重要的研究手段。 | 韩萌 黄继华 陈树海 | 2013 | 航空材料学报2013，33，5： | 14 |
| 5 | 大气等离子体喷涂Sm_2Zr_2O_7涂层的结构和性能显示文摘稀土锆酸盐材料具有比Y2O3部分稳定ZrO2陶瓷低的热导率,是新型热障涂层的潜在候选材料之一.利用大气等离子体喷涂技术以喷雾造粒的Sm2Zr2O7粉体制备涂层,并在相同条件下沉积8wt%Y2O3稳定ZrO2涂层.对比评价了两种涂层的结构、热物理性能和力学性能.X射线衍射结果表明,制备态Sm2Zr2O7涂层为缺陷萤石结构.扫描电镜分析显示,Sm2Zr2O7和8wt%Y2O3稳定ZrO2涂层为典型的层状结构,内部有很多气孔、裂纹等缺陷.800℃测得的Sm2Zr2O7涂层的热导率为0.44 W/(m.K),比相同条件下测得的8wt%Y2O3稳定ZrO2涂层的热导率低~40%,两者的热膨胀系数相似.力学测试结果显示,Sm2Zr2O7涂层的抗折强度、硬度和弹性模量均低于8wt%Y2O3稳定ZrO2涂层. | 于建华 赵华玉 周霞明 陶顺衍 丁传贤 | 2011 | 无机材料学报2011，26，7： | 6 |
| 6 | 等离子喷涂稀土六铝酸盐热障涂层显示文摘采用固相法合成了三种稀土六铝酸盐陶瓷粉末即NdMgAl11O19(NMA),SmMgAl11O19(SMA)和GdMgAl11O19(GMA)。采用大气等离子喷涂方法制备了这三种陶瓷涂层。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和维氏硬度计对涂层进行了表征。结果表明,采用等离子喷涂方法制备的涂层具有典型的多孔结构,陶瓷的熔化状态良好,涂层与金属粘结层之间结合致密。MgO掺杂的稀土六铝酸盐在等离子喷涂过程中发生部分分解,涂层结晶不完全。此外,随着稀土离子半径的减小,喷涂后涂层硬度逐步增加。 | 陈小龙 张彦飞 许振华 赵宇 曹学强 | 2009 | 热喷涂技术2009，1，2： | 5 |
| 7 | ZrO_2对Al_2O_3复相陶瓷抗热震性能的影响显示文摘本文研究了ZrO2和3YSZ(3 mol%Y2O3稳定ZrO2)分别对Al2O3致密陶瓷的抗弯强度、断裂韧性与抗热震性等性能的影响。用XRD、SEM对样品的物相组成、微观形貌进行表征。结果表明:当ZrO2添加量低于20 wt%时,复相陶瓷的抗热震指数能变小,但当添加25 wt%ZrO2和30 wt%ZrO2时,复相材料的抗热震指数分别比纯Al2O3提高了26.5%和49.6%;而添加3YSZ时,复相陶瓷的抗热震指数全部变小。XRD表征显示:当加入ZrO2时,烧结试样中存在大量的四方相ZrO2;加入3YSZ时,烧结试样中不明显存在单斜相ZrO2。 | 王大磊 殷骏 陈涵 郭露村 | 2014 | 中国陶瓷2014，50，6： | 4 |
| 8 | La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7固相合成行为及热物理性能显示文摘采用固相合成制备了热障涂层陶瓷材料La2(Zr0.7Ce0.3)2O7(LZ7C3)。通过差热分析、X射线衍射等分析方法对固相合成行为影响因素进行研究,并用激光脉冲法和高温膨胀仪测试了LZ7C3粉末的热扩散系数和热膨胀系数。结果表明:完全合成LZ7C3的温度至少1400℃,煅烧时间至少5 h,反应粉末的粒度为0.82μm时,合成的LZ7C3粉末X射线衍射图谱没有La2 O3残留峰,其La∶Zr∶Ce为50.09∶35.12∶14.79,非常接近理论原子比例10∶7∶3;LZ7C3的热导率在1200℃时为0.79 W.m-1.K-1,热膨胀系数在1200℃时为11.6×10-6K-1,从室温到1200℃的加热过程中没有失重和相变发生,具有较高的相稳定性。 | 项建英 陈树海 黄继华 梁文建 曹艳军 | 2012 | 材料热处理学报2012，33，10： | 3 |
| 9 | 稀土锆酸盐热障涂层的相稳定性和界面结合性能研究显示文摘采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)工艺制备了La(2)Zr_(2)O_(7)(LZ)、La(2)Zr_(2)O_(7)-3wt.%Y_(2)O_(3)(LZ3Y)、La_(2)(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_(2)O_(7)(LZ7C3)和68wt.%Y_(2)O_(3)部分稳定化的ZrO_(2)(YSZ)四种陶瓷涂层,研究了稀土锆酸盐和YSZ热障涂层的高温相稳定性、涂层结合性能和热循环行为。借助X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等表征手段分析了涂层的相组成、相结构稳定性、显微组织和化学成分。试验结果表明:经过1300℃长时间热处理后,LZ、LZ3Y和LZ7C3涂层粉末的XRD衍射峰均逐渐向2θ大角度方向偏移,涂层中共存的La_(2)O_(3)、t-ZrO_(2)和CeO_(2)物相也产生了固溶现象,YSZ涂层则是出现了两个单斜相衍射峰且峰强度逐渐增大;在室温空气中放置336h后,LZ涂层出现了明显的片层状脱落现象;YSZ涂层的平均结合强度值最大,LZ涂层则是最小。同样,三种稀土锆酸盐涂层的热循环寿命均比YSZ涂层短。这可能与三种涂层中含有过量的La_(2)O_(3)有关,La_(2)O_(3)易于与空气中的H_(2)O或CO_(2)发生化学反应导致体积膨胀,从而削弱了陶瓷层与金属粘结层的界面结合性能,降低了陶瓷层的耐剥落寿命。 | 白明远 王鑫 甄真 牟仁德 何利民 许振华 | 2021 | 真空2021，58，4： | 1 |
| 10 | 稀土对新型高强韧钻具钢等温相变动力学的影响显示文摘研究了在等温相变过程中稀土对新型高强韧钻具钢相变动力学的影响,建立了试验钢等温条件下贝氏体相变的TTT图。结果表明:稀土增加了试验钢中的相变激活能,使TTT曲线右移和下移,并使试验钢的鼻温由385℃降至350℃。 | 谭起兵 张秀芳 梁益龙 宫娜 王磊 | 2015 | 金属热处理2015，40，4： | 1 |
| 11 | Microstructure design to improve the efficiency of thermal barrier coatings显示文摘The insulation effect of ceramic coating in a turbine blade is of great importance for the service of engine in the field of aviation industry. Fabricating microstructure in the thermal barrier coatings(TBCs) is considered to be able to enhance the thermal insulation effect. In this study, the traditional three-layer structure, containing ceramic top coat, bonding coat and substrate, is firstly simplified into a double-layer structure, where only ceramic layer and substrate are left, for analyzing the thermal insulation. Afterwards, the thermal insulation effect of the designed microstructure in the bonding coat of the three-layer structure is further studied. Column-like microstructures, filled with hollow ceramic microspheres in the interspace, are designed to improve the thermal insulation effect. The size parameters of the designed microstructure were optimized. The existence of the designed microstructure can significantly prolong the efficiency of thermal barrier coatings. The insulation temperature between the heating surface and lower surface of the substrate can exceed 300℃ and the thermal balance time has a big improvement of 240 s, more than 50%, than the traditional TBCs structure. Compared with the TBCs structure without microstructure, the designed microstructure can significantly improve the insulation temperature of more than 110℃. | Yanyan Yin Rui Qi Hongye Zhang Shangbin Xi Yingbin Zhu Zhanwei Liu | 2018 | Theoretical & Applied Mechanics Letters2018，8，1： | 0 |
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