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氧化钇部分稳定的氧化锆热障涂层由于一系列优良的力学性能和热学性能,如化学成分与组织稳定性好,热导率较低,热膨胀系数与金属基体接近,抗弯强度较高,抗热冲击性能好,加之价格便宜等优势,使之成为目前最广泛使用的使用热障涂层材料。等离子喷涂(PS)制备的层状结构涂层,热导率较低,沉积效率高,是目前研究比较成熟的生产工艺。热导率是衡量热障涂层隔热性能的重要指标,热导率与涂层显微结构密切相关,但由于涂层显微结构复杂以及研究方法的限制,大多数研究集中在低温下单因素定性或定量分析,且由于表征手段的限制,对单斜相含量的影响研究较少。本文以氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)的热障涂层,在不同的工艺参数下,全面研究了大气等离子喷涂Zr O2涂层喷涂工艺参数与涂层显微结构参数之间,以及显微结构和涂层热导率之间的量化关系,以实现通过涂层显微结构达到预期的性能和可靠性要求。获得的主要结果有:1.研究了沉积在铝合金上的九个样品。通过扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)检查涂覆样品的横截面形态,例如气孔,裂纹,m相含量,晶界密度。2.多元线性回归用于描述颗粒参数,m相含量和微观结构特征(如气孔率,裂纹率、小角度和大角度裂纹长度密度)之间关系的定量模型。3.研究了微观结构和热导率之间的关系。结果表明,室温下(25℃)涂层的热导率主要取决于的显微组织和晶界密度,在高温下(1200℃),取决于大角度裂纹的长度密度,单斜相含量和晶界密度。4.在不同的喷涂参数条件下,通过溶液前驱体等离子喷涂(SPPS)技术制备8 wt.%氧化钇稳定的氧化锆(8YSZ)涂层。使用X射线衍射(XRD)和电子背散射(EBSD)技术进行相分析。不管喷涂条件和热处理温度如何,所有样品显示出立方相和四方相。涂层的显微结构分析中出现纵向和横向裂纹。在喷涂距离为40mm的喷涂条件下制备的涂层在0小时和10小时的热处理保温时均显示出高硬度。喷枪与样品之间距离为42 mm的涂层在400至1200℃之间表现出最低的导热率。