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2.3.3 组成产品成分分析 13
2.3.4 红外测试 13
2.3.5 硬度的测定 14
2.3.6 热膨胀系数的测定 14
2.3.7 热重-差热分析 14
3 结果与讨论 15
3.1 合成温度对(Sm0.9Y0.05Er0.05)2Zr2O7的影响 15
3.1.1 (Sm0.9Y0.05Er0.05)2Zr2O7的XRD分析 15
3.1.2 (Sm0.9Y0.05Er0.05)2Zr2O7的SEM分析 16
3.2 离子(Y、Er、Ce)掺杂对Sm2Zr2O7的影响 17
3.2.1 XRD分析 17
3.2.2 SEM分析 17
3.3 La2Zr2O7、Sm2Zr2O7的结构和产物形貌 18
3.3.1 La2Zr2O7、Sm2Zr2O7的SEM分析 18
3.3.2 La2Zr2O7、Sm2Zr2O7的EDS分析 19
3.4 合成温度及时间对La2Zr2O7的影响 20
3.4.1反应温度对XRD的影响 20
3.4.2反应时间对XRD的影响 21
3.5 La2Zr2O7的IR分析 22
3.6热重-差热分析 22
3.4陶瓷粉体的硬度测定 23
3.5 热膨胀分析 24
4 结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 引言
在经济高速发展的今天，许多领域需要在高温条件下进作业。最近这些年，随着航天，航空以及大型工业的飞速发展，热端部件对于温度的要求越来越高，这也就意着，热端部件的耐高温性能需要不断提升。因此，对于耐高温材料的研究越来越多，陶瓷热障涂层的研究成为了热门方向。所谓陶瓷热障涂层是指陶瓷层与金属粘结层组成的金属陶瓷涂层系统，这种涂层具有良好的隔热性能和抗氧化性能，所以也被成为隔热涂层。
在航空航天领域，随着燃气涡轮机向搞流量比，高推重比，高进口温度方向发展，燃气室中的燃气温度不断提高，目前已达2000k。因此，陶瓷热障涂层的表层研究必须具备以下几点特性：(1)高熔点，在室温和高温区间不会发生相变；(2)低热导率，具有良好的隔热效果；(3)与集体合金有接近的热膨胀系数；(4)良好的耐高温氧化性能[1]。这样可以使高温合金材料能够在更高的环境温度下使用, 起到提高涡轮前进口温度、延长发动机寿命、降低耗油量等作用, 使航空发动机动力性能和经济性得到显著改善。陶瓷热障涂层都是在高温、燃气等严酷的环境中服役, 涂层体系氧化速率的快慢将直接反映涂层的寿命长短, 因此, 抗高温氧化性能是热障涂层性能评价的最主要指标之一一直受到该领域研究者的广泛关注[2]。
目前应用最为广泛的陶瓷热障涂层材料是6~8%氧化钇稳定的氧化锆（6-8YSZ），这种材料具有很好的低热导率以及与基体相接近的热膨胀系数。但是，这种材料的使用温度不能超过1200℃，当温度超过1200℃时，会发生烧结现象，且相结构会发生改变，将导致大大减少其使用寿命。研究能应用于1200℃或者更高温度的热障涂层材料会是今后研究的主要方向，也会变得更加有意义[3]。
1.1 陶瓷涂层的发展历程
最早关于陶瓷涂层研究的报导可追溯至上个世纪60年代，经过几十年的发展，陶瓷涂层有了非常大的发展和进步。根据其成分的不同，大体上可以将陶瓷涂层的发展经历简单的分为以下几个阶段。
在20世纪60年代左右，第一代陶瓷涂层被成功的研制了出来，它主要是以β-NiAl基铝化物为主的陶瓷涂层。但是这种涂层的缺点非常的明显，铝化物的相脆性很大，导致易于开裂，这样会加速氯离子向基体外扩散，降低了涂层的使用寿命。
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