2O3(ZrCr梯度界面層)和Al2O3 (無(wú)ZrCr梯度界面層)涂層。利用XRD、SEM和HRTEM等重點(diǎn)分析了ZrCr梯度界面層對(duì)Zr-4/Al2O3涂層界面微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)合強(qiáng)度和抗熱震性能的影響。研究結(jié)果表明:通過(guò)增設(shè)ZrCr梯度界面層,能顯著提升Zr-4/ZrCr/Al2O3體系結(jié)合強(qiáng)度至50.3±2.52 MPa,較Zr-4/Al2O3體系結(jié)合強(qiáng)度值提升約46%;循環(huán)熱震條件下,Zr-4/ZrCr/Al2O3體系膜基界面完整,與ZrCr梯度界面層能顯著提升界面結(jié)合強(qiáng)度且噴涂及熱震實(shí)驗(yàn)過(guò)程中ZrCr梯度界面層Cr原子優(yōu)先形成較致密的Cr2O3能進(jìn)一步有效抑制氧擴(kuò)散至Zr-4有關(guān);Zr-4/Al2O3膜基界面則出現(xiàn)明顯開(kāi)裂甚至剝離行為,其主因是Zr-4/Al2O3兩者界面熱應(yīng)力集中而導(dǎo)致Zr-4/Al2O3界面開(kāi)裂;HRTEM和EDS線掃描結(jié)果證實(shí)在Zr-4/Al2O3界面開(kāi)裂處形成的疏松ZrO2氧化物是后續(xù)熱震循環(huán)中進(jìn)一步加劇涂層大面積剝落失效的根本原因。"/>
四川大學(xué)原子核科學(xué)技術(shù)研究所 教育部輻射物理及技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
國(guó)家自然科學(xué)基金資助(Grant No. 11605116)
Key Laboratory of Radiation Physics and Technology of Ministry of Education,Institute of Nuclear Science and Technology,Sichuan University,Chengdu
楊紅志,劉波. ZrCr梯度界面層對(duì)Zr/Al2O3涂層體系抗熱震性能影響及機(jī)理研究[J].稀有金屬材料與工程,2022,51(5):1773~1779.[Yang. Hongzhi, Liu. Bo. Effect and mechanism of ZrCr gradient interfacial layer on thermal shock resistance of Zr/Al2O3 coating[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2022,51(5):1773~1779.]
DOI:10.12442/j. issn.1002-185X.20210399