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作者：张鑫宇;刘仍谦;王志刚;谢敏;张永和;王炫力;牟仁德;宋希文;
单位：内蒙古科技大学材料科学与工程学院;内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室;中国航发北京航空材料研究院表面工程研究所;
摘要：氧化钇稳定氧化锆陶瓷是广泛应用的热障涂层陶瓷材料，但在1200℃以上长期服役时存在相稳定性差、烧结加剧和力学性能下降等弊端。基于此，本研究提出采用高温固相反应法制备Gd_2O_3-Sc_2O_3-CeO_2-ZrO_2(GdCSSZ)热障涂层陶瓷材料。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)和维氏硬度等表征手段，探究Gd_2O_3掺杂含量对微观组织结构演变行为以及维氏硬度、断裂韧性和弹性模量等力学性能的影响规律。结果表明，1500℃×6 h烧结Gd_2O_3-Sc_2O_3-CeO_2-ZrO_2陶瓷材料的主晶相为t相，特别是当Gd~(3+)掺杂含量大于0.5%(摩尔分数)时，有立方相生成；此外，增加Gd~(3+)掺杂含量可有效抑制ZrO_2晶粒的生长，维氏硬度、弹性模量均略增加，断裂韧性略下降。
关键词：热障涂层;;稀土掺杂;;氧化锆;;微观组织;;力学性能
基金资助：国家自然科学基金项目(52204316;52372062);; 内蒙古自治区高等学校“青年科技英才支持计划”项目(NJYT23006)
