Y2O3与Gd2O3共掺杂SrZrO3热障涂层材料的热物理性能
La_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复掺制备高强韧Al_(2)O_(3)陶瓷基板
第42卷 第6期Vol.42No.62021年12月Journal of Ceramics Dec. 2021收稿日期：2021‒07‒12。
修订日期：2021‒09‒14。
Received date: 2021‒07‒12. Revised date: 2021‒09‒14.基金项目：广东省“珠江人才计划”本土创新科研团队项目 Correspondent author: NIE Guanglin (1990-), Male, Ph.D.; (2017BT01C169)；广东省基础与应用基础研究基金项目(2020 WU Shanghua (1963-), Male, Ph.D., Professor.A1515010004)；绿色建筑材料国家重点实验室开放基金(2019 E-mail: **************************;************.cn GBM03)。
通信联系人：聂光临(1990-)，男，博士；伍尚华(1963-)，男， 博士，教授。
DOI: 10.13957/ki.tcxb.2021.06.016La 2O 3-Y 2O 3复掺制备高强韧Al 2O 3陶瓷基板刘磊仁1，聂光临1，黄丹武1，赵振华1，包亦望2，伍尚华1(1. 广东工业大学 机电工程学院，广东 广州 510006；2. 中国建筑材料科学研究总院有限公司 绿色建筑材料国家重点实验室，北京 100024)摘 要：Al 2O 3作为应用最广的陶瓷基板，优异的力学强度、韧性与导热性能是确保其安全可靠服役的前提。
稀土金属氧化物(La 2O 3、Y 2O 3)掺杂是提升Al 2O 3陶瓷力学性能的有效方法，然而，单一掺杂的强化效果有限，因此，采用La 2O 3-Y 2O 3复掺的方法以望进一步提升Al 2O 3陶瓷基板的抗弯强度与断裂韧性，并在此基础上探讨了La 2O 3-Y 2O 3复掺对Al 2O 3陶瓷热导率的影响规律。
氧化钇热障涂层材料
氧化钇热障涂层材料
氧化钇热障涂层材料是一种重要的材料，主要用于高温防护和热屏蔽领域。
氧化钇是一种具有高热稳定性和良好化学稳定性的材料，在高温下不易氧化、分解或产生其他化学反应。
由于其优异的热稳定性，氧化钇被广泛应用于高温防护和热屏蔽领域。
热障涂层是一种特殊类型的涂层，其主要作用是阻止热量传递。
通过在基体表面涂覆一层热导率较低的涂层，可以有效地降低基体的热损失和热辐射。
氧化钇热障涂层材料具有良好的隔热性能和较高的抗热震性能，能够在高温环境下长期稳定工作。
在制备氧化钇热障涂层材料时，通常采用等离子喷涂、激光熔覆、化学气相沉积等方法。
这些方法能够将氧化钇粉末或熔融态的氧化钇涂覆在基体表面，形成一层致密的涂层。
总之，氧化钇热障涂层材料具有良好的隔热性能、抗热震性能和化学稳定性，能够广泛应用于高温防护和热屏蔽领域。
同时，其制备方法也多种多样，可以根据具体的应用场景选择合适的方法进行制备。
Gd3+掺杂调控BiFeO3-BaTiO3高温无铅压电陶瓷的结构与性能
第 4 期第 43-53 页材料工程Vol.52Apr. 2024Journal of Materials EngineeringNo.4pp.43-53第 52 卷2024 年 4 月Gd 3+掺杂调控BiFeO 3-BaTiO 3高温无铅压电陶瓷的结构与性能Structures and properties of Gd 3+ doped modified BiFeO 3-BaTiO 3 high -temperature lead -free piezoelectric ceramics唐蓝馨1，王芳1，周治1，李双池1，左鑫1，李凌峰1，杨柳1，谭启2，陈渝1*（1 成都大学 机械工程学院，成都 610106；2 广东以色列理工学院材料科学与工程系，广东 汕头 515063）TANG Lanxin 1，WANG Fang 1，ZHOU Zhi 1，LI Shuangchi 1，ZUO Xin 1，LI Lingfeng 1，YANG Liu 1，TAN Daniel Q 2，CHEN Yu 1*（1 School of Mechanical Engineering ，Chengdu University ，Chengdu 610106，China ；2 Department of Materials Science and Engineering ，Guangdong Technion -Israel Institute of Technology ，Shantou 515063，Guangdong ，China ）摘要：用于监测航空发动机、重型燃气轮机等重大技术装备高温部件振动状态的压电加速度传感器，需要一种高居里温度压电陶瓷作为敏感元件，而电子元器件的无铅化是环境保护的迫切要求。
采用传统的固相反应法制备一种Gd/Mn 共掺杂的BF -BT （（0.67BiFeO 3-0.33Ba 1-x Gd x TiO 3）+0.5%（质量分数）MnO 2，x =0~0.02）高温无铅压电陶瓷，并研究Gd 3+掺杂浓度（x ）对BF -BT 陶瓷的相组成、微观结构、压电性能、介电弛豫行为及交流阻抗特征的影响。
Y2O3掺杂对钛酸锶钡基陶瓷结构及介电性能的影响
的弥散相 变转化向极化玻璃化转变，并在 ２ ５ ０ Ｋ和 ３ ５ ０ Ｋ附近 出现新的弛豫过程． 关键词：钛酸锶钡 ；介电常数 ；介电损耗 ；玻璃化转变 中图分类号：Ｔ Ｂ ３ ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６ ７ ３ － － ９ ９ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ）０ １ —０ ０ ３ ｏ ＿ ＿ ０ ４
２ ０ １ ４年 ３月 第 ８卷 第 １ 期
伊犁 师范 学 院学报 （ 自然科 学版 ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ｉ ｌ ｉ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ４
Ｖ ０ Ｉ ． ８ Ｎｏ ． １
Ｙ ２ Ｏ ３ 掺杂对钛酸锶钡基陶瓷结构及介电性能的影响
肖 宇 ，周恒为 ，丁 捷 ，徐凡华 ，衡 晓 ，雷 婷 ，尹红梅 ‘
（ １ ． 伊 犁师范学院 物理科 学与技术 学院 ，新 疆凝 聚态相 变与微 结构实验 室，新疆 伊 宁 ８ ３ ５ ０ ０ ０ ；
２ ． １ 样品制备 采 用 固相反 应方 法制 各 陶瓷材 料 ． 将 原 料分 析
纯级 （ 纯度 ９ ９ ． ９ ９ ％）Ｂ ａ Ｃ Ｏ３ 、Ｓ ｒ Ｃ Ｏ３ 、Ｔ ｉ Ｏ ２ 按照 化
２ Ｓ ｒ ｏ 学式Ｂ ａ ｏ ８ Ｔ ｉ Ｏ ３ 称量 ， 以蒸 馏水 为介质 球 磨 １ ６ ｈ ，
２ Ｓ ｒ ｏ 在Ｂ ａ ｏ ８ Ｔ ｉ Ｏ３ 陶瓷 中加 入 １ ． ６ ％（ 质量 分数 ） ，约 为 ４ ａ ｔ ％ Ｚ ｎ Ｏ时 ，可 以大 幅度 降低 材 料 的介 电损耗 【 ６ １ ．
． ．
将混好 的浆料 放入 烘干 箱 中烘 干 、研 细 ，即得钛 酸 钡 （ Ｂ ａ Ｔ ｉ Ｏ３ ）与 钛酸 锶 （ Ｓ ｒ Ｔ ｉ Ｏ３ ） 的混合 粉 体 ．将
热障涂层隔热性能研究
热障涂层隔热性能研究热障涂层隔热性能研究热障涂层(Thermal Barrier Coatings, TBCs)是由陶瓷氧化物面层和起粘结作用的底涂层组成的防热系统。
它利用陶瓷材料优异的耐高温、耐冲刷、抗腐蚀和低导热性能,提高金属部件的许用工作温度,增强热端部件的抗高温能力,延长热端部件的使用寿命,提高发动机的工作效率。
由于热障涂层带来的隔热效果直接影响发动机的性能和可靠性,因此准确测定TBCs的隔热效果对于发动机设计和探索降低TBCs热导率的途径都非常关键,已经成为热障涂层最重要的性能要求之一。
鉴于传统的在发动机装机后实际运行时测试热障涂层隔热效果这一方法存在诸多弊病,如测试周期长、耗资巨大、方法复杂、风险大等,因此,建立一种在装机前进行发动机关键部件热障涂层隔热效果的表征与测定方法已非常必要和迫切。
目前广泛使用的热障涂层材料是氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ),该材料的使用温度不能超过1200℃,并且采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)时热导率偏高,不能满足未来高性能航空发动机的要求。
因此,研究新结构或新材料热障涂层已成为未来高性能航空发动机研制的关键问题。
采用激光脉冲法测定涂层热物理性能,结合涂层厚度、冷气流量、使用环境温度等对YSZ热障涂层的隔热效果进行表征和评定,并与隔热温差实测结果进行对比研究;同时研究温度、热历史、尺寸效应和激光穿透性问题对热障涂层热扩散系数等热物理性能的影响,探索解决激光脉冲法中存在的激光穿透性问题的途径。
结果表明,采用热物理性能法得到的隔热效果计算结果与实测结果吻合较好,能够满足隔热效果工程评定要求。
随测试温度升高,EB-PVD热障涂层的宏观热扩散系数先减小再增大,但在整个测试温度范围内,其幅度不大。
热处理使EB-PVD热障涂层中产生了垂直于基体表面的微裂纹,导致涂层热扩散系数高于沉积态。
喷Au加胶态石墨复合遮挡处理有效地解决了激光脉冲法测试涂层热扩散系数时的激光穿透性问题。
Al2O3含量对YSZ热障涂层性能的影响
Al2O3含量对YSZ热障涂层性能的影响李宇杰;于月光;冀晓鹃;侯伟骜;贾芳【摘要】Al2O3等氧化物对YSZ热障涂层的高温使用性能有一定的影响.本文用HVOF喷涂NiCoCrAlY合金粘结层,APS喷涂YSZ陶瓷面层,制备了Al2O3含量为0.01～0.64wt％的YSZ涂层.比较了不同Al2O3含量的YSZ涂层在1100℃下的热震性能和抗烧结性能,并探讨Al2O3对涂层的影响机理.结果表明相较于高纯YSZ 涂层,随着涂层中Al2O3含量升高,涂层的抗热震性能降低,且Al2O3促进YSZ涂层的烧结.Al2O3含量在小于0.01wt％-0.12wt％区间内时,对涂层抗热震和抗烧结性能有显著影响,含量继续增加至0.64％时,对性能影响减缓.显微组织观察与EDS检测结果表明涂层中Al2O3并未在熔融颗粒界面处偏聚,但在颗粒内部有局部偏析.由此推测,含Al2O3的YSZ涂层热震失效的原因可能是Al2O3在YSZ颗粒内部偏析,并影响涂层的烧结性能,导致裂纹容易萌生和扩展.【期刊名称】《热喷涂技术》【年(卷),期】2018(010)001【总页数】7页(P62-68)【关键词】热障涂层;抗热震性能;抗烧结性能;Al2O3;偏析【作者】李宇杰;于月光;冀晓鹃;侯伟骜;贾芳【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206;北京矿冶科技集团有限公司,北京100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TG174.40 引言随着航空航天技术的快速发展，航空发动机涡轮前进口温度不断提高，使得发动机结构材料的工作环境恶化，从而对高温结构材料提出更高的性能要求[1,2]。
YSZ热障涂层的制备方法和性能评估
YSZ热障涂层的制备方法和性能评估YSZ热障涂层的制备方法和性能评估YSZ热障涂层（YSZ TBC）是一种常用于热障涂层的材料，具有优秀的高温抗氧化和热隔离性能。
本文将介绍YSZ热障涂层的制备方法和性能评估。
首先，YSZ热障涂层的制备方法包括热喷涂和物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）两种主要技术。
热喷涂是一种常见的制备方法，它通过将YSZ粉末加热熔融后喷射到基底表面形成涂层。
热喷涂的优点是成本低、适用于大面积涂层，但涂层的结构相对粗糙。
而PVD是一种高温蒸发或溅射沉积的方法，可以制备出更加致密和均匀的涂层，但设备成本较高。
接下来，YSZ热障涂层的性能评估主要包括抗热震性能、热导率和界面结合强度等指标。
抗热震性能是评估涂层在高温循环条件下的稳定性，常用的测试方法有热震试验和热梯度试验。
热导率是评估涂层的隔热性能，可以通过热导率测试仪进行测量。
界面结合强度是评估涂层与基底之间的结合程度，常用的方法有剪切试验和拉伸试验。
此外，YSZ热障涂层还需要进行微观结构和成分分析。
扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）可以观察涂层的表面形貌和孔隙结构，能够评估涂层的致密性和均匀性。
X射线衍射（X-ray Diffraction，XRD）可以分析涂层的晶体结构和相组成，判断涂层中YSZ的晶相含量和结晶度。
综上所述，YSZ热障涂层的制备方法包括热喷涂和PVD，性能评估主要包括抗热震性能、热导率和界面结合强度等指标。
此外，还需要进行微观结构和成分分析。
通过对YSZ热障涂层的制备和性能评估，可以更好地了解其在高温环境下的应用性能，为进一步优化和改进涂层提供指导。
掺杂Y2O3对Ba0.92Sr0.08Ti0.9Sn0.1O3介质瓷性能的影响
ｔ ｅ Ｃｕ ｉ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｈ ａ ｉｂ ｅｒ ｔ ｆｔ ｅ ｒ ｌ ｔ ｅｄ ｅ ｅ ｔｉ ｏ ｓ ａ ｔ ｎ ｉｌｃ ｒｃｌ ｓ ｔ ｉ ｅ ｅ ｔｔ ｍｐ ｒ ｈ ｒ ｅ ｅ ａ ｕ ｅａ ｄ ｔ ｅｖ ｒａ ｌ ａ ｅｏ ｈ ｅａ ｉ ｉｌｃ ｒｃｃ ｎ ｔｎ ｄ ｄ ｅｅ ｔｉ ｓ ｗｉｈ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｅ — ｅ ｖ ａ ｏ ｆ
Ｙ２ ） ｓｄｏ ｎｔ （３ａ ｐａ ．ＳＥＭ ｗａｓｅ ｐｏｙ ｄ ｔ ｂｓ ｒ ｅ ｔ ｕ ｆ ｅ ｍｏｒ ｍ ｌ ｅ Ｏ ｏ ｅ ｖ ｈｅｓ ｒａｃ ｐｈｏｏｇ ｅ ．Ｔｈ ａｐ ｃｔ ｎｃ ａ ｉｌ ｃ ｒｃ ｌ ｓｆ ｃ ｏｒ ｌ ｉｓ ｅ ｃ ａ ｉａ ｅ Ｃ ｎｄ ｄ ｅｅ ｔ ｉ ｏｓ ａ ｔ Ｄ ｈ ａ ｐ ｅ ｅ ｅｍ ｅ ｓ ｒ ｄ ｗｉｈ ａ ｔ ｏｆｔ ｅ ｓ ｍ ｌ ｓｗ ｒ ａ ｕ ｅ ｔ ｕ ｏｍａ ｉ ｔｅＬＣＲ ｅ ｅ ２５ ａ ｍ ｔ ｒ４ ２ ｔ１ｋＨ Ｚ Ｓ ． ｏｍ ｅ ｐ ｏｐ ｒ ｉｓｏｆｔ ａ ｐ ｅ ， ｕ ｈ ａ ｒ ｅ ｔｅ ｈｅｓ ｍ ｌ ｓ ｓ ｃ ｓ
ａ ｕｒ ｅ ｅ ａ ｑｕｒ ｄ Ｔｈｅｒ ｓ ｌｓ ｓ ｔ ｅ ｗ ｒ ｃ ｉｅ ． ｅ ｕｔ ｈｏｗｅ ｈ ｔ￡ ｎ ａ ｆｒ ｔｂ ｃ ｅ ｓ ｄ ｔ ｎ ｉ ｒ ａ ｅ ｉｈ ｉ ｃ ｅ ｓｎ ａ ｄ ｔ ａ ａ ｄ ｔ ｎ ｉｓ ｙ ｄｅ ｒ ａ ｅ ｈｅ ｎｃ ｅ ｓ ｄ ｗ ｔ ｎ ｒ ａ ｉｇ ｍｏｕ ｆ ｎｔｏ
ｄ ｐｅ ２ ３ ￡ ｎｄ ｔ ｒ ａ ｈ ｄ ｔ ｅ ｍ ｉ ｍ ｕ ａ ｕｅ ａ ｏ ｄ Ｙ ． ａ ａｎ Ｏ ｅ ｃ ｅ ｈ ｎｉ ｍ ｖ ｌ ｔ０．３ Ｙ２ ３ Ｗ ｅ ａ ｓ ｏ ｄ ｔ ｔ岛 ｉ ｒ ａ ｅ ｎ ａ ｄｅ ． Ｏ ｌ ｏ ｆ ｕｎ ｈａ ｎｃ ｅ ｓ ｄ ａ ｄ ｔ ｎ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第27卷 第2期 无 机 材 料 学 报 Vol. 27 No. 2
2012年2月 Journal of Inorganic Materials Feb., 2012
收稿日期: 2011-02-12; 收到修改稿日期: 2011-03-23 基金项目: 国家自然科学基金(51062012); 教育部重点项目(210035); 内蒙古自然科学基金(2009BS0802); 中国科学院特种无机涂层重点实验室开放课题基金 National Natural Science Foundation of China (51062012); Key Project of Chinese Ministry of Education (210035); Natural Science Foundation of Inner Mongolia (2009BS0802); Opening Project of Key Laboratory of Inerganic Cating Materials, Chinese Academy of Sciences 作者简介: 马 文(1973−), 男, 博士, 副教授. E-mail: w.ma@imut.edu.cn
文章编号: 1000-324X(2012)02-0209-05 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2012.00209 Y2O3与Gd2O3共掺杂SrZrO3热障涂层材料的热物理性能
马 文1, 宋峰雨1, 董红英2, 许 萍1, 伦文山1, 郑学斌3 (1. 内蒙古工业大学 材料科学与工程学院, 呼和浩特 010051; 2. 内蒙古工业大学 化工学院, 呼和浩特 010051; 3. 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 特种无机涂层重点实验室, 上海 200050)
摘 要: 采用固相反应法合成了5mol% Y2O3与5mol% Gd2O3共掺杂SrZrO3(Sr(Zr0.9Y0.05Gd0.05)O2.95, SZYG)粉末. 采
用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)分别研究了SZYG粉末在1450℃长期热处理后以及200~1400℃范围内的相稳定性. 采用高温热膨胀仪测量了SZYG块材的热膨胀系数, 结果表明: 通过Y2O3与Gd2O3共掺杂改性可
以明显抑制SrZrO3的相转变. 在1000℃下SZYG块材的热导率是~1.36 W/(m·K), 与SrZrO3和8YSZ 块材相比降
低~35% SZYG分别与8YSZ和Al2O3在1250℃热处理24 h表现出很好的化学相容性.
关 键 词: 热障涂层; 钙钛矿; 热物理性能; 稀土氧化物 中图分类号: TG174 文献标识码: A
Thermophysical Properties of Y2O3 and Gd2O3 Co-doped SrZrO3 Thermal Barrier Coating Material
MA Wen1, SONG Feng-Yu1, DONG Hong-Ying2, XU Ping1, LUN Wen-Shan1, ZHENG Xue-Bin3 (1. School of Materials Science and Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Huhhot 010051, China; 2. School of Chemistry Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Huhhot 010051, China; 3. Key Laboratory of Inorganic Coating Materials, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China)
Abstract: Y
2O3 (5mol%) and Gd2O3 (5mol%) co-doped SrZrO3 (Sr(Zr0.9Y0.05Gd0.05)O2.95, SZYG) was synthesized
by solid state reaction method. The phase stability of the SZYG powder synthesized at high temperature of 1450℃ for a long period and at temperature range of 200−1400℃ was characterized by XRD and DSC, respectively. The coefficients of thermal expansion (CTEs) of bulk SZYG recorded by a high-temperature dilatometer show that the phase transitions of SrZrO3 is suppressed remarkably by co-doping Y2O3 and Gd2O3. The thermal conductivity of
bulk SZYG at 1000℃ is 1.36 W/(m·K), which is 35% lower than that of bulk SrZrO3 and 8YSZ. The good chemi-
cal compatibility of SZYG with 8YSZ and Al2O3, is detected after heat-treatment at 1250℃ for 24 h. Key words: thermal barrier coatings; perovskite; thermophysical properties; rare earth oxides
自上世纪70年代热障涂层(Thermal barrier coatings, TBCs)首次在燃气轮机上成功应用以来, 越来越多的力量投入到热障涂层的研究中来, 主要集中在涂层成分优化和涂层结构优化两个方面[1-2].特别是在航空发动机上, 热障涂层的应用可以进一步提高发动机的进口温度, 并降低冷却气体的用量, 从而提高发动机的效率[3].
目前使用的标准热障涂层材料是7wt%~ 8wt%Y2O3稳定的ZrO2(YSZ), 通常采用大气等离子喷涂(atmospheric plasma spraying, APS)和电子束物理气相沉积(electron-beam-physical vapor deposition, EB-PVD)技术制备涂层. YSZ涂层的最大不足之处210 无 机 材 料 学 报 第27卷 就是长期使用温度不能超过1200℃. 在1200℃以下, 粘结层与陶瓷热障涂层界面处形成的热生长氧化物(thermally grown oxide, TGO)是影响并通常是决定热障涂层体系寿命的一个决定性因素[4-5].在1200℃以上, 亚稳四方相(t’)转变为四方相和立方相(t+c), 在降温过程中转变为单斜相(m), 引起体积变化并可能导致涂层中形成裂纹, 从而导致涂层失效[6-7].因此, 为了进一步提高涡轮发动机的进口温度, 即提高发动机效率, 近年来开发了一系列新型陶瓷热障涂层候选材料[8], 包括Y2O3-HfO2[9], Gd、Eu、Sm、Nd和La的锆酸盐[10-13], Y3AlxFe5-xO12[14], LaPO4[15], LaMgAl11O19[16], La2Ce2O7[17-18]和SrZrO3[12, 19]等. SrZrO3是一种具有钙钛矿结构(ABO3)的材料, 其熔点为2650℃, 在室温到1230℃之间存在以下 相转变[20]: 750840PnmaImmaOrthorhombicPseudo-tetragonal→→℃℃ 1130Pm3mI4/mcmTetragonalCubic→℃. 这与Carlsson观察到的结果一致[21].作为热障涂层候选材料, SrZrO3在室温到高温范围内存在相变是不期望看到的, 但是SrZrO3在发生相转变时体积变化很小. Zhao等[22]使用高温X射线衍射研究了SrZrO3的热膨胀性能, 结果表明, Pnma-Imma和Imma-I4/mcm两个相变都属于一级相变.另外, SrZrO3在结构相转变过程中没有明显的晶胞体积非连续性变化现象, 因此可以认为这些相变是连续的, 并且非常接近二级相变. Ligny等[23]使用能谱X射线衍射研究了SrZrO3的热膨胀性能, 结果表明, 在 700℃时从正交结构(Pnma)向假四方结构(Imma)的转变过程中伴随0.14%的微小体积变化. 为了抑制SrZrO3的相转变并降低其热导率, Ma等[24]研究了Yb2O3或Gd2O3单一稀土氧化物掺杂改性的SrZrO3, 结果表明, 通过采用上述稀土氧化物掺杂改性明显抑制了SrZrO3的相转变, 并同时降低了其热导率. 本工作通过采用Y2O3和Gd2O3两种稀土氧化物共掺杂改性SrZrO3, 研究了双稀土氧化物共掺杂对SrZrO3的相稳定性、热膨胀系数及热导率的影响, 同时对改性后的SrZrO3与8YSZ和Al2O3的化学相容性进行了研究. 1 实验 1.1 SZYG粉末的合成及其块材制备 实验选用Y2O3、Gd2O3(99.99%, 有研稀土新材料股份有限公司, 中国), ZrO2(99.5%, 广东东方锆业科技股份有限公司, 中国), SrCO3(98%, 中国昊华化工集团, 中国)作为初始原料, 按化学计量比混合研磨, 采用固相反应法在1450℃下热处理24 h.重复上述步骤, 直到合成单相为止.将合成的单相粉末加入适量粘结剂, 在30 MPa下冷压成型, 然后置于马弗炉内1650℃烧结6 h, 升温速率为3 ℃/min.用于测量热膨胀系数的SZYG块材尺寸为3 mm× 4 mm×25 mm. 用于测量热扩散系数的SZYG块材尺寸为φ10 mm×(1~2) mm. 1.2 SZYG的性能表征 采用X射线衍射仪(Rigaku, Cu Kα radiation, Japan)对SZYG粉末在不同热处理条件下的相组成进行分析. 使用高温热膨胀仪(Netzsch DIL 402E, Germany)对SZYG块材的热膨胀系数进行测量, 升温速率为3 ℃/min. 使用激光导热仪(Netzsch LFA 427, Germany)测量SZYG块材的热扩散系数. SZYG块材的密度采用阿基米德法测量, 块材的密度为理论密度的90%. 采用同步热分析仪(Netzsch 449C, Germany)对SZYG块材的比热和SZYG粉末的DSC进行测量. 将SZYG与 8YSZ或者Al2O3的混合粉末按质量百分比1:1混合均匀后, 在1250℃热处理24 h后使用X射线衍射仪对粉末进行相组成分析, 从而研究混合粉末的化学相容性.