液相等离子喷涂纳米zrolt2gtylt2gtolt3gt涂层的制备、结构和性能研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文中文摘要本文以氧氯化错(ZrOCl2·8I-120)和氯化钇(YCl3)为起始原料，采用氨水(NH3·H20)正滴定法制备了氢氧化锆溶胶，并以此溶胶取代团聚型固体粉末进行液相等离子喷涂(SPPS)制备ZrQ／Y203纳米涂层。采用XRD、SEM、EDS、TG—DSC、VIDAS图像分析仪、7l型显微硬度计以及粒度分析仪等测试手段对胶体和涂层的结构和性能进行表征。以氨水(NI-13-H20)作为沉淀剂，氧氯化锆(ZrOCl2·8H20)和氯化钇(YCl3)溶于水，同时发生水解和缩聚反应，而水解和缩聚不断进行的过程就是溶胶胶

2、粒不断形核与长大的过程。pH值、表面活性剂PEG(600+20000)和溶液浓度是影响胶粒尺寸大小的重要因素，pH值通过影响溶液中水解和缩聚的程度来控制胶粒的形核与长大：表面活性剂PEG(600+20000)是利用胶粒的静电效应和对胶粒的空间位阻效应分散胶粒：溶液浓度则是通过形核率来控制临界晶核尺寸和晶粒长大。溶胶的热重过程分为失重过程和非失重过程，失重过程主要发生溶胶的吸附水、结合水、结构水的脱去和表面活性剂的蒸发以及NH4CI的分解过程，非失重过程主要发生亚稳四方相的转变。SPPS法制备的涂层表面形貌呈现明显的层状结构。喷涂距离和雾化气压是

3、影响涂层显微结构和性能的两个重要因素，实验表明，在其它工艺条件一定时，喷涂距离控制在80mm～90mm之间、雾化气压为0．5MPa时所制各的纳米涂层显微结构和性能较好。Y203在Zr02涂层中的掺量不同，对涂层的相稳定程度也不同，与Y203掺量4m01％相比，Y203掺量9m01％时，Zr02涂层中四方相的含量多于单斜相。涂层的孔隙率随喷涂距离的增加先减小后增大，而涂层的显微硬度与孔隙率具有相关性，即孔隙率越大则显微硬度越小，孔隙率越小则显微硬度越大。在涂层与基体中夹有镍包铝(Ni／A1)粘结层能缓解熟应力，提高涂层的抗热震性能。同时，涂层的孔

4、隙率越大，孔尺度越小、分布越均匀、所含四方相越高，则涂层的抗热震性能越好。关键词：胶体，液槌等离子喷涂，纳米结构，ZrOJb03涂层亟堡堡三盔兰堡主堂竺堡苎AbstractInthedissertation，ZrOCl2·8H20andYCIawereregardedasmaterialstopreparezirconiumhydroxidesolbywayofpositivetitrationmethodofNHs‘H20．Solutionprecursorplasmaspray(SPPS)hadbeenusedfortheformation

5、ofyttriapartiallystabilizedzirconia

6、(Zr02／Y203)nmaostructuredcoatingsfromthesolutionprecursorfeedstockinsteadofreconstitutednanopowderfeedstock．ThestructuresandpropertiesofcolloidsandcoatingswerecharacterizedbyXRD，SEM，EDS，TG—DSC，VIDASimagineanalyzer,71modelmicro—hardness，gra

7、nularityanalyzedetc．ZrOCl2·8H20andYCl3weresolvedinwaterandoccurredhydrolyzationreactionandpolymerizationreactionsimultaneouslyundertheprecipitatorofNH3·H20．Withhydrolyzationreactionandpolymerizationreactionprocessing，colloidparticlesformednucleusandincreased．pHvalue，surfacta

8、ntPEG(600+20000)andsolutionconcentrationwereimportantparameterswhichaffectcolloidparticlessize，pHvaluecontrolledformed-nucleusandincrementofcolloidgrainsbyinfluencinghydrolyzationreactionandpolymerizationreactionprocessing．SurfactantPEG(600+20000)dispersedagglomerationcolloi

9、dsbyelectrostaticeffectandst)acelocation—obstructeffect．Solutionconcentrati