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La_2(Zr0.7Ce0.3)_2O_7——新型高温热障涂层 被引量：18
1
作者 牟仁德 许振华 +2 位作者 贺世美 何利民 曹学强 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期67-71,78,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 热障涂层 EB-PVD 等温氧化 la2(zr0.7ce0.3)2o7
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重型燃气轮机用La2(Zr0.7Ce0.3)2O7/YSZ双层热障涂层热循环性能研究 被引量：8
2
作者 汪超 周鑫 +3 位作者 解旭阳 张宏琦 何磊 曹学强 《热喷涂技术》 2019年第3期14-21,共8页
重型发电燃气轮机低排放、高效率的发展目标,要求燃气轮机透平的进气温度不断提高。热障涂层作为保护金属热端部件的重要手段,是实现这一目标的关键技术之一。目前世界上最先进的J级燃气轮机的透平进口温度已经达到1600℃,热端部件表面... 重型发电燃气轮机低排放、高效率的发展目标,要求燃气轮机透平的进气温度不断提高。热障涂层作为保护金属热端部件的重要手段,是实现这一目标的关键技术之一。目前世界上最先进的J级燃气轮机的透平进口温度已经达到1600℃,热端部件表面温度超过1250℃,传统的YSZ热障涂层已经不能满足这一发展需求,因此迫切需要开发温度更高、热导率更低的新型热障涂层。本文对La2(Zr0.7Ce0.3)2O7(以下简称LZ7C3)热障涂层在重型发电燃气轮机中的应用进行了初步验证。结果表明,LZ7C3涂层具有比常规YSZ热障涂层更低的热导率(0.79~0.48Wm^-1K^-1,相对传统YSZ涂层下降30%以上),且在1250℃的高温火焰台架试验中表现出优良的热循环寿命(>7370次),具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 热循环寿命 la2(zr0.7ce0.3)2o7
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双层YSZ/La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7热障涂层高温性能研究 被引量：4
3
作者 王梦雨 吴琼 +1 位作者 冀晓鹃 彭浩然 《热喷涂技术》 2015年第3期30-35,共6页
采用等离子喷涂制备了双层YSZ/铈锆酸镧(La2(Zr0.7Ce0.3)2O7,LZ7C3)涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等研究了涂层的结合强度、高温抗热震性能、抗钙镁铝硅酸盐玻璃(CMAS)侵蚀性能等。结果表明:沉积态涂层呈现萤石结构... 采用等离子喷涂制备了双层YSZ/铈锆酸镧(La2(Zr0.7Ce0.3)2O7,LZ7C3)涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等研究了涂层的结合强度、高温抗热震性能、抗钙镁铝硅酸盐玻璃(CMAS)侵蚀性能等。结果表明:沉积态涂层呈现萤石结构;涂层与基体的最高结合强度达到了38Mpa以上;双层涂层在1200℃的热震次数达到33次;涂层失效方式主要为外层铈锆酸镧涂层发生了逐层剥离;LZ7C3可与CMAS形成高熔点的结晶物,抵抗CMAS的入侵。双层YSZ/铈锆酸镧涂层具有良好的抗热震和抗CMAS性能。 展开更多
关键词 la2(zr0.7ce0.3)2o7 YSZ 热障涂层 等离子喷涂 热震 抗CMAS
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稀土Y2O3和Gd2O3共掺杂对La2(Zr0.7Ce0.3)2O7陶瓷相结构及热膨胀系数的影响 被引量：3
4
作者 乔璟 辛娜 +1 位作者 谢敏 宋希文 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2015年第2期184-187,共4页
采用固相合成法制备了（La1-2xYxGdx）2（Zr0.7Ce0.3）2O7（x=0,0.30,0.35,0.40,0.45,0.50）体系陶瓷材料.分别利用XRD、扫描电子显微镜和高温热膨胀仪对陶瓷材料的相组成、微观形貌及热膨胀系数进行测试.结果表明.掺杂量x=0时为立方烧... 采用固相合成法制备了（La1-2xYxGdx）2（Zr0.7Ce0.3）2O7（x=0,0.30,0.35,0.40,0.45,0.50）体系陶瓷材料.分别利用XRD、扫描电子显微镜和高温热膨胀仪对陶瓷材料的相组成、微观形貌及热膨胀系数进行测试.结果表明.掺杂量x=0时为立方烧绿石结构,x≥0.30时为立方萤1石结构;晶粒发育良好,晶界清晰;Y2O3和Gd2O3的掺杂可以有效的提高La2（Zr0.7Ce0.3）2O7的热膨胀系数. 展开更多
关键词 热障涂层 la2(zr0.7ce0.3)2o7 萤石结构 热膨胀
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La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7纳米粉体的制备与表征 被引量：2
5
作者 于方丽 白宇 +4 位作者 张霞 韩朋德 管浩 倪澍 张长森 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1213-1217,共5页
采用化学沉淀法制备了高性能热障涂层用La2（Zr0.7Ce0.3）2O7陶瓷粉体。通过TG-DSC、XRD、SEM及TEM对前驱体的烧结温度、粉体物相及微观结构进行了分析。结果表明：制备的粉体为纳米级,且颗粒分布均匀,粒径大约30-50 nm;La2（Zr0.7Ce0.3... 采用化学沉淀法制备了高性能热障涂层用La2（Zr0.7Ce0.3）2O7陶瓷粉体。通过TG-DSC、XRD、SEM及TEM对前驱体的烧结温度、粉体物相及微观结构进行了分析。结果表明：制备的粉体为纳米级,且颗粒分布均匀,粒径大约30-50 nm;La2（Zr0.7Ce0.3）2O7是由烧绿石结构的La2Zr2O7固溶体和萤石结构的La2Ce2O7固溶体复合组成。 展开更多
关键词 热障涂层 化学沉淀法 固溶体 la2(zr0.7ce0.3)2o7
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不同合成方法对纳米La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7晶体生长活化能的影响
6
作者 王月 李雪 +1 位作者 李超 王春杰 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期42-45,共4页
La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7作为新型热障涂层材料,其涂层的寿命和演变过程受到了人们的广泛关注。通过水热合成法和溶胶凝胶法分别制备了La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7纳米材料,并采用热重-差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱... La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7作为新型热障涂层材料,其涂层的寿命和演变过程受到了人们的广泛关注。通过水热合成法和溶胶凝胶法分别制备了La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7纳米材料,并采用热重-差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等技术对材料的物理化学性质进行了表征。结果表明,两种方法制备的样品均为纯相立方烧绿石结构。水热合成法制备样品的比表面积和晶格常数分别为103.27 m^2·g^(-1)和1.081 nm,溶胶凝胶法制备样品的数据分别为89.64 m^2·g^(-1)和1.077 nm。通过平均晶粒尺寸计算了两组样品的晶体生长活化能,水热合成法样品为(18.96±0.02)k J·mol^(-1),要大于溶胶凝胶法样品的(13.47±0.01)k J·mol^(-1),并对相关机理进行了研究。 展开更多
关键词 晶体生长 活化能 热障涂层 纳米材料 机理 la2(zr0.7ce0.3)2o7
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双陶瓷层热障涂层3.5%Y_2O_3-La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7/YSZ研究 被引量：1
7
作者 张晓峰 雷新更 +2 位作者 宋希文 崔向中 张永和 《航空制造技术》 2016年第12期84-87,91,共5页
采用EB-PVD沉积了3.5%Y_2O_3-La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7(3.5YLZ7C3)/YSZ双陶瓷热障涂层,分析了涂层的成分、相结构、组织形貌和热循环氧化性能。研究表明:La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7(LZ7C3)材料中掺杂Y_2O_3能有效地降低涂层中La2O... 采用EB-PVD沉积了3.5%Y_2O_3-La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7(3.5YLZ7C3)/YSZ双陶瓷热障涂层,分析了涂层的成分、相结构、组织形貌和热循环氧化性能。研究表明:La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7(LZ7C3)材料中掺杂Y_2O_3能有效地降低涂层中La2O3/Zr O_2/Ce O_2的成分偏差;双陶瓷涂层在1050℃下氧化增重动力学为M=0.1219t1/3,相比抛物线型YSZ涂层的氧化增重曲线,较大减缓了氧化速度;沉积态双陶瓷涂层表面结构(即3.5Y-LZ7C3涂层结构)为烧绿石结构,经过热循环后逐渐分解,出现了萤石结构以及La_2O_3的衍射峰;在1050℃双陶瓷层热循环氧化寿命达768 h。 展开更多
关键词 电子束物理气相沉积 热障涂层 双陶瓷层 Y2o3掺杂la2(zr0.7ce0.3)2o7
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等离子喷涂超高温热障涂层用纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料的研究 被引量：7
8
作者 周飞飞 刘敏 +2 位作者 邓春明 张小锋 王铀 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期98-103,112,共7页
目的通过纳米粉体造粒技术制备出适合热喷涂超高温用纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料,进而采用热喷涂方法制备出纳米结构的热障涂层,以满足下一代热障涂层服役温度需求。方法以化学共沉淀法合成的纳米La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O... 目的通过纳米粉体造粒技术制备出适合热喷涂超高温用纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料,进而采用热喷涂方法制备出纳米结构的热障涂层,以满足下一代热障涂层服役温度需求。方法以化学共沉淀法合成的纳米La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7粉末为原料,通过球磨、喷雾干燥及热处理工艺制备出纳米结构的La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7喂料,进而采用大气等离子喷涂方法制备出纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7热障涂层。利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对原始纳米粉体、纳米喂料及喷涂态涂层进行显微形貌和组织结构分析。此外,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对制备的纳米喂料进行成分分析。结果制备出的纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7喂料表面光滑、呈球形,成分与化学计量比基本一致。相对于原始纳米粉末,喂料晶粒长大并不显著。喷涂态涂层部分晶粒长大,但仍保留纳米结构。结论成功制备出纳米结构La2(Zr(0.75)Ce(0.25))2O7球形喂料及纳米结构热障涂层,有望作为下一代超高温热障涂层材料。 展开更多
关键词 等离子喷涂 超高温 热障涂层 纳米结构 la2(zr(0.75)ce(0.25))2o7 球形喂料 造粒
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等离子喷涂La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7热障涂层的抗热震性能 被引量：7
9
作者 项建英 陈树海 +2 位作者 黄继华 赵兴科 张华 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期965-970,共6页
采用等离子喷涂制备了La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7(LZ7C3)热障涂层,并对涂层的微观组织、相结构、成分、相稳定性、涂层热导率以及抗热震性能进行了研究.结果表明,LZ7C3涂层由单相烧绿石结构物质组成,高温稳定性较好;涂层的热导率较块... 采用等离子喷涂制备了La_2(Zr_(0.7)Ce_(0.3))_2O_7(LZ7C3)热障涂层,并对涂层的微观组织、相结构、成分、相稳定性、涂层热导率以及抗热震性能进行了研究.结果表明,LZ7C3涂层由单相烧绿石结构物质组成,高温稳定性较好;涂层的热导率较块材下降约20%,这是由于涂层具有较高的孔隙率所致:涂层在不同温度范围的热震寿命和失效机制不同,在室温至约1000℃间的热震寿命为116 cyc,涂层失效方式以片状剥落为主:在室温至1100℃间的热震寿命为53 cyc,涂层失效方式为片状剥落和层状撕裂;在室温至1200℃间的热震寿命为3 cyc,涂层失效方式以层状撕裂为主. 展开更多
关键词 热障涂层 la_2(zr_0.7ce_0.3)_2o_7 等离子喷涂 热导率 抗热震性能
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