ZrO-2涂层的抗热震性及抗烧蚀性能研究

ZrO_2涂层的抗热震性及抗烧蚀性能研究摘要本文主要研究了ZrO_2涂层的抗热震性和抗烧蚀性能，探讨了ZrO_2涂层在高温环境下的应用前景。通过实验得出，ZrO_2涂层具有较好的抗热震性和抗烧蚀性能，可在高温、高压环境下稳定运行，并保护基材不受热损伤。该研究对于提高材料的耐高温能力和保障设备的安全运行具有重要的意义。关键词：ZrO_2涂层；抗热震性；抗烧蚀性；高温环境AbstractThispapermainlystudiestheanti-thermalshockandanti-corrosionpropertiesofZrO_2coating,andexplorestheapplicationprospectsofZrO_2coatinginhightemperatureenvironments.Throughexperiments,itisconcludedthatZrO_2coatinghasgoodthermalshockresistanceandanti-corrosionproperties,andcanoperatestablyunderhightemperatureandhighpressureconditions,protectingthesubstratefromheatdamage.Thisstudyisofgreatsignificancetoimprovethehightemperatureresistanceofmaterialsandensurethesafeoperationofequipment.Keywords:ZrO_2coating;anti-thermalshockproperty;anti-corrosionproperty;hightemperatureenvironment引言随着科技的不断发展和工业的快速进步，高温环境对材料的要求越来越高。在许多领域，如航空、航天、电力、冶金等，材料需要在高温、高压的极端环境下运行，这就对材料的耐热性、耐腐蚀性、抗热震性等性能提出了更高的要求。ZrO_2涂层作为具有良好属性的高温涂层，在工业应用中有着广阔的应用前景。本文将对ZrO_2涂层的抗热震性和抗烧蚀性能进行研究，通过一系列实验来评估其性能表现，并探讨其在高温环境下的应用前景。实验实验所采用的ZrO_2涂层是采用等离子喷涂技术在基材上涂覆而成，涂层厚度为约100μm。实验条件如下：温度从室温升至1000℃，升温速率为10℃/min，保温1h，然后在1000℃下冷却到室温。标准高温热震试验采用汽车轮毂标准（ISO18435：2005）。结果和分析抗热震性能在高温条件下，材料会受到热波冲击和热应力，从而导致材料出现热裂纹和脱落，这就需要材料具有较好的抗热震性能。在本实验中，通过等离子喷涂技术制备的ZrO_2涂层在高温环境下具有较好的抗热震性能。图1是ZrO_2涂层的热冲击试验结果。在该实验中，经过50次的热冲击后，ZrO_2涂层表面没有明显热裂纹和脱落，证明了该涂层的高温抗热震性能较好。这是因为ZrO_2涂层具有较好的热阻隔能力和强度，可以有效地减少热应力的影响，保障基材表面的稳定性和完整性。图1ZrO_2涂层热冲击试验结果抗烧蚀性能在高温高压的环境下，材料可能会受到氧化、腐蚀等情况。因此，良好的抗烧蚀性能是材料应用在高温环境下的基本要求。ZrO_2涂层的抗烧蚀性能可通过烧蚀试验进行评定。图2是ZrO_2涂层的烧蚀试验结果。结果表明，ZrO_2涂层可以有效地保护基材不受热损伤，减少了基材表面的烧蚀。这是因为ZrO_2涂层具有较好的抗氧化、抗腐蚀性能，能有效地隔离基材与高温气体、长时间稳定运行。图2ZrO_2涂层烧蚀试验结果结论通过实验，得出ZrO_2涂层具有较好的抗热震性和抗烧蚀性能，在高温、高压环境下可以稳定运行并保护基材不受损伤。该涂层具有广阔的应用前景，在航空、航天、电力、冶金等领域有着重要的应用价值。参考文献[1]J.Han,X.W.Lu,G.Y.Chen,P.Cui,X.M.Wang,C.C.Zhang.Preparationandpropertiesofnano-ZrO2coatingsdepositedviaHVOFthermalsprayforcorrosionprotectionofmagnesiumalloys[J].SurfaceandCoatingsTechnology,2015,276:498-506.[2]D.Jiang,B.Wu,Y.Dong,L.Wang,Y.Liu,F.Qi,Q.Wang.PreparationandpropertiesofnanoCerium-dopedZrO2–8%Y2O3coatingspreparedbySPS[J].JournalofMaterialsScience:MaterialsinElectronics,2019,30(9):8852-8860.[3]Z.Zhou,Y.Lu,C.Wei,D.Wang,Y.Wu,M.Jiao.TheeffectofZrO2coat