La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>掺杂ZrO<sub>2</sub>复合材料的高温相稳定性、抗烧结性及热导率
来源：复合材料学报杂志2015年第5期北京时间：
作者：苏正夫, 刘怀菲, 王雅雷,
摘要：采用化学共沉淀煅烧法制备不同La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>掺杂量的La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-ZrO<sub>2</sub>(YSZ)复合陶瓷粉末, 研究该复合陶瓷粉末的高温相稳定性、抗烧结性及热物理性能, 并与传统应用的YSZ陶瓷粉末进行对比, 以探讨La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-YSZ作为热障涂层材料应用的可能性。采用XRD分析陶瓷粉末的晶体结构和物相组成, 研究La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>掺杂量对YSZ高温相稳定性的影响。采用SEM观察陶瓷烧结体的微观形貌, 研究La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>掺杂对YSZ抗烧结性的影响。采用激光脉冲法测定热扩散率, 通过计算得到材料的热导率。结果表明:YSZ和不同La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>掺杂量的La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-YSZ均由单一的非平衡四方相ZrO<sub>2</sub> (t'-ZrO<sub>2</sub>) 组成。经1 400 ℃热处理100 h后, YSZ中t'-ZrO<sub>2</sub>完全转变为立方相ZrO<sub>2</sub>(c-ZrO<sub>2</sub>)和单斜相ZrO<sub>2</sub> (m-ZrO<sub>2</sub>), 在0.4mol%~1.4mol% La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>掺杂范围内, La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-YSZ的相稳定性均优于YSZ, 其中1.0mol% La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>掺杂的YSZ(1.0mol% La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-YSZ)经热处理后无m-ZrO<sub>2</sub>生成, 表现出良好的高温相稳定性。此外, 1.0mol% La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-YSZ较YSZ具有较高的抗烧结性和较低的热导率。在室温至700 ℃范围内, 1.0mol% La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-YSZ的热导率为1.90~2.17 W/(m·K), 明显低于YSZ的热导率(2.13~2.33 W/(m·K))。
关键词：热障涂层, 相稳定性, 抗烧结性, 热导率, La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-ZrO<sub>2</sub>,
