工程材料学

工程材料学

等离子喷涂-物理气相沉积7YSZ热障涂层沉积机理及其CMAS腐蚀失效机制

张小锋，周克崧，宋进兵，等

采用等离子喷涂-物理气相沉积（PS-PVD）以团聚烧结的ZrO2-7wt%Y2O3（7YSZ）为原料，在 850℃基体温度下制备了具有柱状结构的热障涂层，并通过场发射-扫描电镜（FE-SEM）分析了柱状涂层的显微结构.此外，基于原子聚集理论研究了PS-PVD中7YSZ气相分子在基体上的形核与生长过程，并分析了高温基体下7YSZ柱状涂层的沉积机理.另外，在1200℃下考察了7YSZ柱状涂层的CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）腐蚀性能并探讨了其失效机制.结果表明，在高温下7YSZ气相分子首先吸附在基体上，通过扩散迁移形成分子团并吸附在基体表面上，然后分子团再与其它吸附分子碰撞结合形成临界晶核，临界晶核捕获其它吸附分子进一步长大形成晶核小岛，此后依次经过岛状、联并、沟道、连续这四个阶段最终形成柱状涂层.高温下CMAS熔融并在毛细管力的作用下沿着柱状涂层孔隙往深度方向渗透并与涂层发生热化学反应使涂层热物性能发生变化，最终在热化学与热机械的相互作用下使涂层内产生平行于表面的横向裂纹，并层离失效.

等离子喷涂-物理气相沉积；沉积机理；CMAS腐蚀；腐蚀机制

来源出版物：无机材料学报，2015，30（3）： 287-293

联系邮箱：周克崧，kszhou2004@163.com

海泡石-花球状BiOCl纳米复合材料的制备及其光催化性能

何明乙，张欢，戴亚堂，等

摘要：用水解沉淀法在海泡石上负载BiOCl制备出BiOCl-海泡石负载材料，研究了温度、pH值和Bi（NO3）3用量对材料形貌的影响；以罗丹明B为目标降解物，探究了材料的光催化性能.结果表明，控制温度、pH值和 Bi（NO3）3用量能制备出花球状 BiOCl的负载材料.BiOCl球由片状BiOCl组装而成，并均匀分散在海泡石中；BiOCl球比纯BiOCl的光催化效果提高了14.29%～16.67%，且具有优异的循环稳定性.

关键词：无机非金属材料；BiOCl；海泡石；光催化；花球状

来源出版物：材料研究学报，2015，29（3）： 178-184

联系邮箱：张欢，zhanghuan348@126.com

高温下铝碳耐火材料中多壁碳纳米管的结构演变

廖宁，李亚伟，桑绍柏

摘要：利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜，研究了高温下以多壁碳纳米管为碳源、单质硅粉为添加剂的铝碳耐火材料中多壁碳纳米管的结构演变.结果表明：800℃时氧化导致部分碳纳米管管径减小；1000℃处理后碳纳米管表面缺陷处形成碳化硅层，部分碳纳米管蚀变为碳化硅晶须；1200及1400℃处理后碳纳米管蚀变加剧，促进大量碳化硅晶须的生成.高温下铝碳材料中碳纳米管蚀变后主要以弯曲状SiC晶须存在，同时还观察到大量直杆状SiC晶须，其主要通过SiO与CO气相反应生长

关键词：铝碳耐火材料；多壁碳纳米管；结构演变

来源出版物：硅酸盐学报，2015，43（3）： 251-260

联系邮箱：李亚伟，liyawei@wust.edu.cn