Yb/Y双掺杂氧化锆在熔盐腐蚀环境中的元素扩散和相变机理研究*

高温腐蚀性环境是发动机热端部件热障涂层出现机械应力失配和氧化锆晶型变化从而发生失效的主要原因之一。本文通过共沉淀-煅烧法制备了Yb/Y双掺杂氧化锆粉体, 压片烧结后进行高温熔盐(CaO-MgO-Al2O3-SiO2, CMAS)腐蚀实验, 利用XRD、SEM及EDS等表征手段对腐蚀过程中元素的扩散和物相、形貌的变化进行研究。结果表明, 氧化锆晶格中的Yb在腐蚀过程中先于其他元素与CMAS反应而流失(从氧化锆晶格扩散至腐蚀剂中), 但Yb的流失能减缓Y元素的偏析, 从而稳定亚稳四方相氧化锆( t ′ -ZrO2); Yb的最优掺杂量为5%, 此时腐蚀反应产生的单斜相氧化锆(m相)的含量最少