摘要为了提高涂层与基底的结合强度,以预制了不同尺寸、不同形状网格结构衬垫 的 DZ4125 镍基高温合金为基底，采用大气等离子喷涂（APS）技术制备了氧化钇 稳定氧化锆（YSZ）热障涂层，并利用 X 射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜68572

（SEM）和显微硬度仪对制备得到的热障涂层的相组成和表面、截面形貌及涂层 硬度进行分析与测试。通过拉伸试验测试了涂层与基底的结合强度，并对不同衬 垫结构涂层的性能进行了比较。

结果表明：网格结构衬垫对涂层的组织形貌和相组成没有明显的影响，但网 格衬垫结构使涂层的显微硬度与结合强度都得到了提升。

毕业论文关键词 等离子喷涂 热障涂层 网格结构 组织形貌 结合强度

Title Influenceof bond structure for plasma sprayed thermal barrier coatings performance

Abstract

In order to improve the bonding strength of coating with substrate, prefabricate DZ4125 nickel-base superalloy with grid bond structure of different sizes and shapes as substrate. Use atmospheric plasma spraying (APS) technology to prepare yttria-stabilized zirconia(YSZ) thermal barrier coatings. Use X-ray diffractometer （ XRD ） ,Scanning Electron Microscope(SEM) and microhardness tester to analyze and test the phase organization, the surface and cross-section morphology and hardness value. Test the bonding strength of coating by tensile testing. Compare performance for different bond structure coatings.

The result illustrates: grid structure with the traditional coating has no obvious differences in tissue morphology, however, the pad microhardness of grid structure and the bonding strength (tensile

properties) has improved.

Key Words plasma  spraying morphology bonding strength

目 录

1  绪论 1

1.1  引言 1

1.2  等离子喷涂概念简介 1

1.3  热障涂层 3

1.4 喷涂涂层结合性能的研究现状 7

2  实验过程及方法 9

2.1 实验材料和设计 9

2.2 实验仪器设备 11

2.3  实验过程 13

2.4 实验分析方法 14

3  热障涂层的组织结构 16

3.1  热障涂层的表面形貌 16

3.2  热障涂层的截面结构 18

3.3  陶瓷涂层的组织 19

4  涂层的力学性能 20

4.1 涂层的结合强度 20

4.2  涂层的显微硬度 21

结 论 22

致 谢 23

参考文献 24

1  绪论

1.1  引言

热喷涂是一种表面加工技术。它先以不同的热源加工喷涂材料，喷涂材料通 常被加热到熔融或者半熔融的状态，使用高速气流使其雾化，处于熔融或半熔融 状态的喷涂材料被喷射在经过预处理的零件表面，从而形成喷涂层。热喷涂表面 加工技术通常用以改善或改变工件表面性能。