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1.當(dāng)工作溫度高于1200℃時(shí)，隨著燒結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)，YSZ的孔隙率和微裂紋數(shù)逐漸減少，導(dǎo)熱性增加，隔熱效果降低。

2.在高溫環(huán)境中，在熱障涂層的表面層和粘合層之間形成主要由氧化鋁組成的熱生長(zhǎng)氧化物（TGO），金屬粘合層產(chǎn)生“貧鋁條”。隨著熱循環(huán)次數(shù)的增加，鋁耗盡區(qū)擴(kuò)大，并且在TGO中形成Ni、Co的尖晶石基氧化物，這導(dǎo)致TGO內(nèi)部的大應(yīng)力，最終導(dǎo)致裂縫并導(dǎo)致陶瓷表面層下降關(guān)閉。

3.在空氣環(huán)境或飛機(jī)跑道上的顆粒物質(zhì)進(jìn)入燃燒室后，在高溫下形成玻璃狀沉積物CMAS（CaO，MgO，Al2O3，SiO2和其他硅酸鋁材料的縮寫(xiě)）。CMAS粘附在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上，在毛細(xì)力的作用下滲入YSZ涂層孔的深度方向。然后CMAS與YSZ涂層中的Y2O3反應(yīng)，加速YSZ相變，最后進(jìn)行熱化學(xué)和熱機(jī)械相互作用。在此作用下，YSZ涂層內(nèi)部產(chǎn)生裂縫。

4.YSZ陶瓷表面層、金屬鍵合層、TGO熱膨脹系數(shù)的差異會(huì)導(dǎo)致YSZ陶瓷表面層/TGO界面、TGO/金屬鍵合層界面從工作溫度（幾千攝氏度）到室溫應(yīng)變不匹配在該過(guò)程中發(fā)生，這形成熱失配應(yīng)力，最終導(dǎo)致YSZ表面層脫落。為了提高YSZ涂層的性能，進(jìn)行了大量的探索和研究。表1是影響YSZ涂層使用壽命的常見(jiàn)問(wèn)題及其改進(jìn)需求改進(jìn)方法。
一、提高了耐燒結(jié)性

1.提高陶瓷噴涂的純度，降低YSZ涂層中SiO2和Al2O3雜質(zhì)的含量，可顯著降低涂層的燒結(jié)速度，降低平面收縮的趨勢(shì)，降低導(dǎo)熱系數(shù)的增加率。涂層顯示出一定的阻力。燒結(jié)。

2.在涂層中添加特殊化學(xué)元素。例如，在鑭系元素鋯酸鹽體系（La2Zr2O7）涂層中適量的Hf、Nd、Gd、Sm可以有效地提高涂層的抗燒結(jié)性能。兩個(gè)、控制著TGO的增長(zhǎng)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫使用期間，諸如Al，Cr，Ni等金屬元素在與氧接觸時(shí)被選擇性地氧化，并且在結(jié)合層的表面上形成熱生長(zhǎng)氧化物層。（BC）和頂部陶瓷層（TC）。當(dāng)張力超過(guò)TC的粘合力直到表面涂層剝落時(shí)，引起涂層局部膨脹和TC張力的TGO）引起裂紋擴(kuò)展。

1.改變粘合層的化學(xué)成分。在這些元素的偏析和聚集下，適當(dāng)摻雜一些活性元素（如Y，Hf，Zr），降低Al2O3的生長(zhǎng)速率，抑制TGO的生長(zhǎng)；

2.使用冷噴（CS）、超音速火焰噴涂（HVOF）或預(yù)沉積一層富鋁PVD“薄夾層”，以改善涂層結(jié)構(gòu)，降低氧擴(kuò)散系數(shù)，從而減緩TGO的生長(zhǎng)速度。

二.提高CMAS的耐腐蝕性在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上形成CMAS不僅導(dǎo)致氦氣的損失，導(dǎo)致ZrO2熔體相變的不穩(wěn)定相，而且CMAS的沉積將導(dǎo)致涂層應(yīng)力增加，加速涂層的侵蝕，并大大減少熱障涂層的使用壽命。

研究發(fā)現(xiàn)，涂層可以從以下幾個(gè)方面提高CMAS的耐腐蝕性：

1.改變涂層的化學(xué)成分。在YSZ中添加Al，Ti，Si和其他元素可以誘導(dǎo)形成氧磷灰石相，從而抑制CMAS的內(nèi)部侵蝕，降低界面層的潤(rùn)濕性并增強(qiáng)涂層的CMAS抗性。

2.改變涂層結(jié)構(gòu)。滲透到Y(jié)2Zr2O7的燒綠石結(jié)構(gòu)中的CMAS遠(yuǎn)小于一般結(jié)構(gòu)的YSZ。雙層熱障涂層，用于“YSZ內(nèi)層+稀土鋯酸鹽（Ln2Zr2O7）燒綠石外層”、“YSZ+Sm2Zr2O7”和“YSZ+Gd2Zr2O7”，可以減少由燒綠石外層引起的CMAS滲透因此，熱障涂層對(duì)CMAS腐蝕的抵抗力大大提高。提高YSZ表面應(yīng)變公差1.EB-PVD技術(shù)、等離子體物理氣相沉積（PS-PVD）、懸浮等離子噴涂技術(shù)（SPS）可用于制備YSZ陶瓷表面層的柱狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)柱之間的縱向裂縫釋放陶瓷表面層/TGO界面上的熱失配應(yīng)力允許熱障涂層承受更高的失配應(yīng)變，從而增加YSZ陶瓷層的應(yīng)變耐受性并延長(zhǎng)涂層的熱循環(huán)壽命。該方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，但表面集中加熱會(huì)產(chǎn)生縱向裂紋，密度不高，形狀不可控，因此涂層的循環(huán)壽命不穩(wěn)定，因此涂層在應(yīng)用方面受到很大限制。
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