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作者:王星奇;刘宇阳;彭程;白雪;张欣楠;王星明;
单位:中国有研科技集团有限公司高品质有色金属绿色特种冶金国家工程研究中心,有研资源环境技术研究院(北京)有限公司,战略性有色金属绿色制造技术北京市工程研究中心;
摘要:针对新型超高温热障涂层材料(Gd_(0.9)Yb_(0.1))_2Zr_2O_7热物理性能需要进一步提升的需求,采用Yb-Zr共掺杂优化材料成分,利用热压制备了组成为(Gd_(0.9-0.065x) Yb_(0.1-0.025x))_2Zr_(2+0.18x) O_(7+0.09x)(x=0, 1, 2, 3, 4)的陶瓷样品。通过X射线衍射仪、扫描电镜、超声波反射法、激光导热仪、热膨胀仪等方法研究了Yb-Zr共掺杂对Gd_2Zr_2O_7基陶瓷热物理性能的影响,结果表明:Yb-Zr共掺杂不会影响Gd_2Zr_2O_7基陶瓷的物相结构,材料体系仍然为单一的萤石相结构,随着x的增加,晶胞参数减小,材料体系的抗烧结性能提高,杨氏模量从205 GPa降低至105 GPa; x=2时陶瓷在30~1500℃温度段的平均线膨胀系数最大数值10.4×10~(-6) K~(-1); x=3时陶瓷在1100 K下具有最低的热导率1.06 W·(m·K)~(-1),与x=0,1相比,下降了约20%。
关键词:热障涂层陶瓷层材料;;Gd_2Zr_2O_7;;Yb-Zr共掺杂;;热物理性能
基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFB3504902);; 有研科技集团青年基金项目(2023110042000129)资助