SiC纤维/YSZ复合热障厚涂层韧性及热震性能研究

采用大气等离子喷涂(APS)技术,以Zr O2-8wt%Y2O3(8YSZ)和团聚的P7216(8YSZ和珍珠岩粉)粉末为原料,在基体上制备了厚度大于4 mm的Si C纤维/YSZ(SFY)复合厚热障涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)分析了涂层的显微结构,发现SFY涂层具有钢筋混凝土结构,这种结构能够防止因为涂层厚度增加而引起的失效。此外,基于计算机的断层成像技术分析热障涂层孔隙率的变化,考察了SFY涂层和YSZ热障涂层的抗热震性能、断裂韧性以及热导率性能,并探讨了纤维的增韧机制。研究结果表明,SFY涂层具有更高的断裂韧性值和更好的抗热震性能,25℃时SFY涂层的热导率为0.632 W/(m·K),大约是传统YSZ热障涂层热导率的一半。Si C纤维对涂层内部裂纹的偏转和截止作用,防止了裂纹扩散长大,形成网状微裂纹结构,有效提高了涂层的抗热震性能和断裂韧性。