PS-PVD技术制备高性能热障涂层粉体的优势在哪？

中国粉体网讯热障涂层是燃气轮机航空发动机热端部件得以稳定运行的关键技术，显著提高热端部件的服役温度与使用寿命。典型的热障涂层体系为三层结构，包含陶瓷层、黏结层和高温合金基底。其中，陶瓷层材料的选择与微观结构设计是决定涂层隔热性能、服役寿命及抗腐蚀能力的核心因素。目前，6%~8%的氧化钇稳定氧化锆仍是应用最广泛的热障涂层陶瓷层材料，然而当服役温度长期超过1200℃时�?YSZ会因钇元素扩散而发生相变失稳，由亚稳态的t`相转变为单斜相，伴随3%~5%的体积变化，最终导致涂层开裂与剥落、�/p>

为了克服8YSZ材料在超高温下的局限性，研究人员开发出了一系列的涂层材料，其中改性锆酸钆因兼具优异高温稳定性、较低热导率和良好化学稳定性而受到广泛关注。特别是掺入少量镱元素所形成�?Gd_0.9Yb_0.1)₂Zr₂O₇，在保持较低热导率的同时，其热膨胀系数�?YSZ更为匹配，力学性能也得到改善。将其与8YSZ中间层组合构成双陶瓷层结构，已被证明可有效提升涂层的抗热冲击性能和隔热能力、�/p>

在涂层制备技术方面，等离子喷涂物理气相沉积（PS-PVD）是基于低压等离子喷涂技术开发出来的新型涂层制备技术，常见的PS-PVD涂层结构为羽毛状类柱状晶结构，结构内部存在微米及亚微米尺度的孔隙与间隙，不仅能够有效缓解涂层循环过程中的应力集中，还可以进一步降低了涂层的热导率。通过精确调控PS-PVD的工艺参数，可以实现�?液气单相或多相的混合沉积，从而在微观尺度上对涂层结构进行设计与调控，获得满足不同性能需求的功能涂层�?nbsp;

PS-PVD技术被认为最具潜力的涂层制备工艺，相较于传统的大气等离子喷涂 ( APS ) 和电子束-物理气相沉积 ( EB-PVD ) 涂层制备技术来说更具发展前景，因其所制备的涂层具有低热导率、高沉积效率、耐热震等优点。除此以外，在PS-PVD技术制备热障涂层过程中，可通过改变喷涂距离、送粉速率、气体组分及粉末粒径等参数使涂层实现�?液、气-液或多相混合沉积，从而构筑不同形貌的涂层结构，进而影响涂层的性能、�/p>

等离子喷涂物理气相沉�?PS-PVD)通过调节喷射流中三相(气体、液体和固体)比例，能够调节涂层的微观结构和性能、�/p>

2026�?�?0�?/strong>＋�strong>中国粉体罐�/strong>将在无锡举办‛�strong>2026高端热喷涂材料制备与应用技术大会“�/strong>。届时，北京金轮坤天特种机械有限公司/中国农机院功能涂层及装备技术研究所董事长、总经�?所长何箏�/strong>佛�span style="color: rgb(31, 73, 125);">《PS-PVD高性能热障涂层粉体-结构及性能调控《�/strong>的主题报告、�/p>

报告老师简介：

何箐，研究员，博导，国机集团首席专家，长期在高端装备领域从事先进热防护涂层材�?装备-制备及其一体化技术的研究及应用。获省部级一等奖2项，授权国家发明专利20余项、�/p>

来源９�/p>

冯晓龙等：微结构调控对PS-PVD热障涂层抗CMAS腐蚀性能影响

（中国粉体网编辑整理/空青（�/p>

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