材料研究与应用2023,17(3):503‑511MaterialsResearchandApplicationEmail:clyjyyy@gdinm.comhttp://mra.ijournals.cnPS-PVD制备YSZ热障涂层抗熔盐腐蚀研究曾卓见1,2,毛杰2,邓子谦2,戴红亮2,胡永俊1,汪克威1(1.广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006;2.广东省科学院新材料研究所/现代材料表面工程技术国家工程实验室/广东省现代表面工程技术重点实验室,广东广州510650)摘要:为提高舰船燃气轮机上热障涂在海洋环境中层的工作寿命,研究了新型热障涂层在模拟海洋环境下的腐蚀性能。采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)技术,在已喷涂粘结层(NiCoCrAlY)的DZ40M高温合金基体上制备7YSZ陶瓷层,然后用Na2SO4(质量分数45%)+V2O5(质量分数55%)混合熔盐在1050℃下对涂层进行腐蚀实验。利用场发射-扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪对涂层表面和截面的组织结构及1050℃高温熔盐腐蚀后涂层的物相组织和熔盐渗透深度进行了分析。研究结果表明,硫酸盐与钒酸盐的混合盐对涂层中的TGO层破坏显著,t′-ZrO2相变与TGO的生长是导致涂层脱落的主要原因。关键词:海洋环境;热障涂层;YSZ;TGO;熔盐腐蚀中图分类号:TG174.451文献标志码:A文章编号:1673-9981(2023)03-0503-09引文格式:曾卓见,毛杰,邓子谦,等.PS-PVD制备YSZ热障涂层抗熔盐腐蚀研究[J].材料研究与应用,2023,17(3):503-511.ZENGZhuojian,MAOJie,DENGZiqian,etal.StudyonMoltenSaltCorrosionResistanceofYSZThermalBarrierCoatingPreparedbyPS-PVD[J].MaterialsResearchandApplication,2023,17(3):503-511.随着我国“深蓝战略”的实施,航空发动机与燃气涡轮发动机不仅面临普通大气环境中的灰尘、沙砾的冲蚀,还要面临海洋大气所带来的高湿、高盐雾的腐蚀[1-5]。而热障涂层作为提升发动机服役时长的重要热防护材料之一[6-7],其最为常见的结构是由陶瓷层与金属粘结层组成的双层结构,其中陶瓷层为主要的隔热层,广泛使用的材料为YSZ(掺杂Y2O3(质量分数6%—8%)的ZrO2),而金属粘结层作为缓解陶瓷层与金属基体间的热膨胀不匹配的过渡层[8-9],其成分为MCrAlY(M为Co、Ni或CoNi合金)。目前,热障涂层制备的主流工艺有大气等离子喷涂(APS)、电子束物理气相沉积(EB-PVD)、低压等离子喷涂(LPPS)、等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)等[10-11]。等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)是通过较低的压力和较高的功率使粉末熔融或者进一步气化,...