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热障涂层用La₂O₃、Y₂O₃共掺杂ZrO₂陶瓷粉末的制备及其相稳定性

刘怀菲 , 李松林 , 李其连 , 李勇明 , 周伍喜

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01226

采用反向化学共沉淀法制备了热障涂层用La₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂（LaYSZ）原始复合粉末, 将原始粉末团聚造粒和热处理后得到适于等离子喷涂的团聚粉末. 采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、扫描电子显微镜（SEM）、霍尔流速计、X射线衍射（XRD）等方法分别对LaYSZ的化学组成、微观形貌、流动性和松装密度、高温相稳定性进行了研究. 结果表明: LaYSZ团聚粉末室温呈四方ZrO₂结构, 在1150℃热处理2h后为致密的球形或近球形颗粒, 粉末流动性较好, 适于等离子喷涂. LaYSZ团聚粉末在1300℃热处理100h后仍保持单一的四方ZrO₂晶型, 而8YSZ中有12mol%的四方相转变为单斜相; LaYSZ在1400℃热处理100h后, 单斜相含量为2mol%, 而8YSZ中单斜相含量达到47mol%, 表明La₂O₃、 Y₂O₃共掺杂稳定ZrO₂较单一Y₂O₃ 稳定ZrO₂具有更好的高温相稳定性.

关键词: 热障涂层 , La₂O₃-Y₂O₃-ZrO₂ , chemical coprecipitation , phase stability

La2O3-Y2O3-ZrO2纳米陶瓷粉末的制备及高温相稳定性

何轶伦 , 周伍喜 , 李松林 , 刘怀菲 , 赖天苗 , 汤盛龙

材料研究学报

用化学共沉淀法制备4.5%Y2O3-ZrO2(YSZ)和0.6%La2O3-YSZ、0.8%La2O3-YSZ、1.2%La2O3-YSZ(0.6La、0.8La、1.2La)(摩尔分数)纳米复合陶瓷粉末,研究了四组粉末的高温相稳定性.结果表明:采用正向滴淀方法制备的0.6La粉末(粒径～50 nm)团聚严重,而用反向滴淀方法制备的0.6La粉末(粒径～20 nm),粉末团聚少;各组前躯体粉末在600℃煅烧2 h后都呈单一四方相结构;在1200℃烧结100 h后0.6La、0.8La坯体呈单一四方相结构,无相变,YSZ和1.2La坯体都有立方相且1.2La坯体有锆酸镧相生成;在1300℃烧结100 h后0.6La,0.8La,1.2La坯体呈四方相和立方相结构,其中1.2La坯体有锆酸镧相生成,在相同条件下烧结的YSZ坯体有少量(～1.5%)单斜相产生;在1400℃烧结100 h后各组份中四方相已不能保持稳定,转化为单斜相和立方相,0.6La、0.8La、1.2La、YSZ坯体单斜相含量分别为30.5%,32%,35%,46.0%.在YSZ中添加少量La2O3在1300℃烧结能有效改善其高温相的稳定性.

关键词: 无机非金属材料 , 稀土共掺杂二氧化锆 , 纳米粉末 , 共沉淀 , 相稳定性

热障涂层用La_2O_3、Y_2O_3共掺杂ZrO_2陶瓷粉末的制备及其相稳定性

刘怀菲 , 李松林 , 李其连 , 李勇明 , 周伍喜

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.01226

采用反向化学共沉淀法制备了热障涂层用La_2O_3-Y_2O_3-ZrO_2(LaYSZ)原始复合粉末, 将原始粉末团聚造粒和热处理后得到适于等离子喷涂的团聚粉末. 采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔流速计、X射线衍射(XRD)等方法分别对LaYSZ的化学组成、微观形貌、流动性和松装密度、高温相稳定性进行了研究. 结果表明: LaYSZ团聚粉末室温呈四方ZrO_2结构, 在1150℃热处理2h后为致密的球形或近球形颗粒, 粉末流动性较好, 适于等离子喷涂. LaYSZ团聚粉末在1300℃热处理100h后仍保持单一的四方ZrO_2晶型, 而8YSZ中有12mol%的四方相转变为单斜相;LaYSZ在1400℃热处理100h后, 单斜相含量为2mol%, 而8YSZ中单斜相含量达到47mol%, 表明La_2O_3、 Y_2O_3共掺杂稳定ZrO_2较单一Y_2O_3 稳定ZrO_2具有更好的高温相稳定性.

关键词: 热障涂层 , La_2O_3-Y_2O_3-ZrO_2 , 化学共沉淀 , 相稳定性

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