用于耐磨和环境屏障涂层的二硅酸镱大气等离子喷涂：加工与微观结构关系的故事

在最新一代高效燃气涡轮航空发动机的高温、含蒸汽的燃烧环境中，需要使用环境阻隔涂层（EBC）来保护碳化硅基复合材料。二硅化镱（YbDS）作为一种环境屏障涂层，在高温下表现出优异的相稳定性。其热膨胀系数接近碳化硅，但其性能取决于涂层的沉积条件。在这项工作中，我们进行了一项参数研究，以证明采用广泛使用的普莱克斯 SG-100 常压等离子喷涂（APS）喷枪的加工参数如何影响二硅化镱的相组成、微观结构和机械性能。使用 4 组喷雾参数沉积了二硅酸镱涂层，喷雾功率从 12 千瓦到 24 千瓦不等。使用 X 射线衍射和里特维尔德细化法对这些涂层中存在的相进行了量化，并测量了孔隙率水平。利用这些数据，研究了加工参数与相组成和微观结构之间的关系。利用这项工作中确定的最佳工艺参数窗口，使用聚酯原料添加物作为孔隙形成相沉积了可研磨的 YbDS 涂层。添加了两种不同含量的聚酯，以形成两种不同孔隙率的涂层。

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原文发表于《国际陶瓷》（第 49 卷，第 13 期，2023 年 7 月 1 日，第 22232-22243 页）
作者：A. Lynam，A. Rincon Romero，F. Xu，G.J. Brewster，G. Pattinson，T. Hussain