血辅助对EB-PVD TBC涂层厚度分布和形态学的影响
Grzegorz Maciaszek1, Krzysztof Cioch2, Andrzej Nowotnik1
1Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszów University of Technology, 35-959 Rzeszów, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|September 13, 2025
概括
在电子束物理蒸汽沉积 (EB-PVD) 中的等离子体辅助增强了yttria稳定 (YSZ) 热屏障涂层 (TBC) 的微观结构和厚度均性. 这种方法可以提高高温应用的涂层质量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 等离子体物理学的物理学
背景情况:
- 热屏障涂层 (TBC) 对于在高温环境中保护元件至关重要.
- 电子束物理蒸汽沉积 (EB-PVD) 是TBC制造的标准技术.
- 优化TBC微观结构和特性对于提高性能和寿命至关重要.
研究的目的:
- 调查血辅助对YSZ TBCs的EB-PVD过程的影响.
- 评估等离子体对涂层微观结构,厚度分布和机械性能的影响.
- 为了确定血辅助EB-PVD的可行性,以改善TBC制造.
主要方法:
- 使用一个工业涂层器与双空心阴极系统用于等离子生成.
- 存款量为7%,体重为7%. 具有或没有等离子体辅助的伊特里亚稳定 (YSZ) 涂层.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和X射线衍射 (XRD) 分析了涂层微观结构和厚度.
- 通过擦伤测试评估机械性能.
主要成果:
- 等离子体的帮助导致更均的间隔柱状粒与更利的边界.
- 实现了理想的YSZ四角形阶段,没有二次阶段或纹理变化.
- 即使在降低的基板温度下,也证明了更好的厚度均性和柱状形态.
- 机械性能受到等离子体辅助的有利影响.
结论:
- 等离子辅助EB-PVD提供了一条高效的途径,以实现具有均厚度和优化柱状结构的高质量YSZ TBC.
- 这种技术显示出在苛刻的航空航天和发电应用中提高TBC性能的巨大潜力.
- 血辅助EB-PVD的进一步发展有望提高沉积率和优越的TBC性能.
