浆料法制备硅酸钇环境障涂层的研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:paokahh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
硅基结构陶瓷具有良好的高温稳定性,使其成为极具应用前景的航空发动机高温热端材料。然而当其暴露在含有水蒸气和熔融盐的高温环境下时,硅基结构陶瓷会受到水蒸气和CMAS腐蚀,从而导致硅基结构陶瓷失效,严重限制了该类陶瓷材料在高温燃烧环境中的应用。因此有必要在高温热端构件表面涂覆一层环境障涂层来保护硅基陶瓷结构材料正常稳定的工作。作为极端环境使用的环境障涂层材料需要满足苛刻的性能要求,包括(1)与基体材料相匹配的热膨胀系数;(2)良好的抗氧化性和抗腐蚀性;(3)较低的热导率;(4)良好的高温稳定性等。环境障涂层截止至今经历了三代的发展,目前γ-Y2Si2O7和Y2SiO5被认为是一类极具研究前景的环境障涂层的候选材料。但是目前有关新型稀土硅酸盐环境障涂层的面层材料的研究尚不深入,很多关键性的制备工艺等尚未掌握,需要加快研究速度以促进它们的实际应用。本论文主要以γ-Y2Si2O7和X2-Y2SiO5作为研究对象,平行开展了两条研究路线,路线一进行了 Y2SiO5涂层骨架的纳米粉体二次旋转涂覆的制备,旨在制备更加致密均匀的环境障涂层。并优化了溶胶-凝胶法制备纳米粉体的原料比例、溶剂比例、催化剂用量以及烧结温度等一系列纳米粉体制备参数;进一步研究了纳米粉体浆料的固含量以及滴涂量等因素对于旋转涂覆制备涂层致密度的影响,并优化了制备涂层所需的最优浆料固含量及滴涂量参数。路线二依据原位反应机理和浸渍提拉法制备涂层的工艺原理,研究整个反应体系和工艺条件对于Y2Si2O7涂层相组成及微观形貌的影响规律。通过调节浆料的原料比例、酸碱度、固含量、添加剂种类的选择与用量等探索了最优的浆料悬浮稳定性和流变性的最佳配制工艺参数。在此基础上,对浸渍提拉工艺参数、固化及烧结处理工艺参数进行优化等,探索了浸渍提拉原位反应制备致密均匀连续的Y2Si2O7涂层的制备工艺。取得如下主要的研究结果:1.利用溶胶-凝胶法成功制备了较高纯度的Y2SiO5纳米粉,平均粒径范围在100-200nm之间。溶胶-凝胶法制备纳米粉体的优化参数为:原料六水合硝酸钇和正硅酸四乙酯比例为2:1、溶剂乙醇与正硅酸四乙酯比例为7:1、催化剂浓盐酸(质量分数为36~38%)的用量为0.08mL以及烧结温度为1300℃。2.二次旋转涂覆法成功制备了较致密的Y2SiO5涂层,致密度可达90%。优化的固含量为30 vol%、滴涂量为400μL。3.原位反应法成功制备了纯相的Y2Si207。Y2SiO5和硅溶胶的最优比例为1:1.06、混合浆料的最佳酸碱度为pH=9、最佳原位反应烧结温度为1550℃。4.浸渍提拉原位反应法成功制备了连续均匀纯相的Y2Si2O7涂层,致密度可达95%。最优的浆料固含量为24wt%、PVA粘结剂的最佳用量为4wt%,浸渍提拉工艺的最佳提拉速度为6000μm/s、最优的浸渍时间为60s,最优固化方式为冷冻固化,最优烧结工艺为1550℃保温3h(升温速率为5℃/min)。
其他文献
20世纪80年代以来,世界上许多经济体掀起了经济自由化的浪潮,许多国家和地区逐步对外开放市场。随着跨国公司的蓬勃发展、国际资本流动规模不断扩大,世界各国经济相互依存日益加深,金融市场一体化逐步加强。在经济、金融全球化的推动下,证券市场也呈现出国际化的趋势,市场开放、国际融资证券化的特征日益明显。当前,发达国家的证券市场均已对外开放,不少新兴市场国家和地区也陆续开放本国证券市场,这使得不同市场之间的
“十四五”时期是我国由工业大国向工业强国跃进的攻坚期,制造业创新能力提升是确保我国跻身世界级制造强国的重要支撑。把握时代契机,通过数字经济“鼎新革故”赋能产业创新是制造业高质量发展的必然选择。在数字经济背景下,价值创造和分配的逻辑发生改变,数据作为新生产要素打破边际递减规律,生产模块化激发架构创新。这些变化从要素、价值、技术、资源全方位为数字经济赋能制造业创新提供新思路。数字经济赋能制造业产业创新
本文主要是以兩周時期青銅水器為研究對象,對其記載的自名以及所反映的器用進行梳理研究工作。對於公認的如盤、匜等水器,我們主要做以下兩個部分的研究:第一部分是專名研究,即青銅水器自名研究;第二部分是自名修飾語研究,透過修飾語的研究可以了解青銅器的功能。對於兼做水器的器類,我們首先明確其可以作水器的證據,在此基礎之上,我們在進一步研究其自名與功用。本文的主要架構:第一部分為緒論,主要闡發本文的研究對象、
发展养老服务业是应对日益严峻的老龄化形势的关键办法之一,促进养老服务业发展对合理地配置与使用养老服务及更好地满足顾客需求具有重要意义。伴随着“互联网+”时代的兴起,养老服务供应商逐渐向电商发展,使得大量的养老服务出现在养老服务平台上,方便了顾客了解及购买。但是当面对养老服务平台上海量的不同功能的养老服务时,老年顾客难以从众多功能相似而服务价格和服务质量不一的养老服务中选择出满意的养老服务。与此同时
对外汉语教材是对外汉语教师“教”和汉语学习者“学”的主要来源,也是对外汉语事业发展过程中至关重要的一环。时至今日,我国研究对外汉语教材已经有六十余年,对外汉语教材编写的理念也经历了巨大的转变。对外汉语教材分为初、中、高三个等级,其中中级阶段教材的编写不仅要基于初级阶段的基础知识,同时要为高级阶段的学习打下扎实的功底。本文选取的两套中级阶段的教材分别是《环球汉语——汉语和中国文化》和《新实用汉语课本
在蒙古国竞争激烈的行业中,商业银行和其他金融服务提供商几乎没有差错的余地,并且很快就会失去感觉不到需求的客户。为了在成本、质量、客户满意度和市场反应速度方面取得突破,郭勒穆特银行需要提高它的业务效率、知名度,以及关键业务流程的灵活性,并构建灵活易用的业务解决方案,帮助郭勒穆特银行在快速变化的市场中实现业务创新和差异化。本文研究分析了蒙古国郭勒穆特银行业务流程管理的现状以及客户对业务流程不满的相关问
声音在人类生活的世界中无处不在。有时候它起着传递信息与愉悦身心的作用,但很多时候它也会影响我们的日常生活与工作的正常进行,这种声音通常称之为噪声。甚至在某些领域,噪声是很关键的,例如水下潜艇。现如今无论是航空航天领域还是民用建筑,交通领域都对隔声材料的要求越来越高,不仅要求隔声效果好,还要求轻质,且对低频隔声越来越重视。而传统隔声材料如实心墙限于质量作用定律,在低频时隔声效果差。由质量作用定律显示
多功能木质板材制备过程中,木料压制成形技术是影响多功能木质板材密实度的关键技术之一。目前影响木料压制成形的因素主要有:模具的主要结构尺寸和压制成形工艺参数(木料层数、压制速度和木料粒径等),这些参数通常都是由设计者及工人的经验总结,或者通过多次试验确定。这样不仅造成了人力、物力、财力的大量浪费,还延长了多功能木质板材的生产周期。为解决这些问题,本文做了如下的研究工作:(1)针对现有压制模具的连接臂
当Mg-Zn-Ca非晶合金(Metallic glass,MG)中的Zn含量达到特定阈值(~28at.%)时,富锌的Mg-Zn-Ca非晶合金会显著减少氢气的释放,并有效避免在体内产生氢气气囊。此外,Mg-Zn-Ca非晶合金具有低腐蚀速率和均匀腐蚀的特性,因此在生物医学应用中受到广泛关注。然而,Mg-Zn-Ca非晶合金的临界尺寸仅为几毫米,这限制了其块体材料在临床中的实际应用。基于此,本文采用磁控溅
哈斯勒合金NiFeGa、NiMnSn由于在马氏体相变过程以及马氏体状态下表现出丰富而奇特的物理现象,例如大的磁致应变、巨磁热、磁阻等物理效应,因而具有广阔的潜在应用前景而备受人们关注。但是在该类合金中存在着诸如马氏体相变温度不稳定、材料脆性大等缺点,这些都是需要亟待解决的实际问题。本文以 Ni54-xFe16+xGa27Co3(x=0,1,2)、(Ni45Mn40Sn10Co5)100-xGdx(