钇稳定氧化锆cas号

合集下载

钇稳定氧化锆有啥奥秘?

钇稳定氧化锆有啥奥秘?

钇稳定氧化锆有啥奥秘?氧化锆作为性能优异的结构材料和功能材料,具有⾼硬度、⾼强度、极⾼的耐磨性、良好的化学稳定性、热稳定性及优异的⽣物相容性等优点,同时,还具有带隙宽、介电常数⾼、折射率⾼等性能,使其⼴泛地应⽤于功能陶瓷材料、电⼦陶瓷材料、耐⽕材料及⽛齿修复材料等领域。

但是,所有的陶瓷材料都有⼀个致命缺陷,就是韧性不⾜,需要加⼊稳定剂或其它⽅法来改善稳定氧化锆是最常⽤的⽅法之⼀。

其韧性,⽽加⼊稳定剂形成稳定氧化锆钇稳定氧化锆的性能是如何提升的纯ZrO2从⾼温冷却到室温的过程中将发⽣如下相变:⽴⽅相(c)→四⽅相(t)→单斜相(m),其中在1150℃左右会发⽣t到m相变,并伴随约5%的体积膨胀。

如果将ZrO2的t→m相变点稳定到室温,使其在承载时由应⼒诱发产⽣t→m相变,由于相变产⽣的体积效应⽽吸收⼤量的断裂能,从⽽使材料表现出异常⾼的断裂韧度,产⽣相变增韧,获得⾼韧性、⾼耐磨性。

要实现相变增韧,必须添加⼀定的稳定剂并适当控制烧结⼯艺,将⾼温稳定相—四⽅相亚稳⾄室温,获得室温下可相变的四⽅相,这就是稳定剂对氧化锆的稳定作⽤。

稳定⾄室温稳⾄室温,获得室温下可相变的四⽅相,这就是稳定剂对氧化锆的稳定作⽤的四⽅相是应⼒诱导相变的前提条件,所以该过程是氧化锆陶瓷获得优良性能的关键,这也⼀直是氧化锆结构陶瓷材料研究的重要内容。

稳定剂中稳定效果最好同时也是最常⽤的是Y2O3。

钇稳定氧化锆的制备⽅法1共沉淀法含有多种阳离⼦的溶液中加⼊沉淀剂后,所有离⼦同时沉淀的⽅法称为共沉淀法。

⼀般在可溶性锆盐和钇盐的混合⽔溶液中,加⼊氨⽔、苛性钠、(NH4)2CO3或尿素等碱性物质,从⽽⽣成锆和钇的氢氧化物沉淀,然后对沉淀物经洗涤、⼲燥、热处理、粉碎即得超细粉末,该法不仅⼯艺简单,对设备要求不⾼,成本低,重复性好,⽽且可制得各种晶型的氧化物粉体,最⼩粒径可达数⼗纳⽶,化学均匀性良好,易烧结,纯度⾼,既适合于实验室规模也可以扩⼤⾄⼯业规模⽣产。

氧化钇稳定二氧化锆的制备及表征

氧化钇稳定二氧化锆的制备及表征

氧化钇稳定二氧化锆的制备及表征
氧化钇稳定二氧化锆(Yttria-stabilized zirconia,YSZ)被广泛应用于固体氧化物燃料电池(SOFCs)、氧化物电解池(SOECs)、固态气体传感器等领域,因其高离子和电导率、良好的化学稳定性等特性深受研究者和工程师的青睐。

本文将围绕氧化钇稳定二氧化锆的制备及表征,阐述主要步骤和方法。

1. 基础物料的制备:常见的氧化钇、氧化锆等基础物料可以通过溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、熔融法等多种方法制备。

其中,溶胶-凝胶法制备的物料颗粒尺寸小、分散性好,在后续的制备过程中表现出很好的性能。

例如,将氧化锆溶胶进入氧化钇水溶液并搅拌混合,形成凝胶状物料,经过干燥和焙烧后,即得到YSZ粉末。

2. 制备YSZ陶瓷:将YSZ粉末和一定量的有机胶水混合,搅拌混合后放在模具中压制,并通过球磨机或振动磨机对材料进行研磨,去除杂质和空气孔隙。

然后通过等离子热喷涂、烧结、热等静压(HIP)等方法进行成型,最终得到YSZ陶瓷。

3. 表征YSZ材料:利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对YSZ材料进行表征,包括形貌结构、晶体结构、晶粒尺寸、杂质含量等。

例如,FE-SEM可以观察材料的表面形貌特征和晶体粒度分布情况;TEM可以观测材料内部的微观结构和晶体缺陷;XRD可以分析晶体结构、相对晶格常数等信息。

总之,氧化钇稳定二氧化锆的制备及表征是一个相对复杂的过程,需
要掌握多种方法和技巧。

通过不断的优化和改进,可以制备出高质量的YSZ材料,满足不同领域的需求。

钇稳定氧化锆cas号 -回复

钇稳定氧化锆cas号 -回复

钇稳定氧化锆cas号-回复钇稳定氧化锆(Yttria Stabilized Zirconia,简称YSZ)是一种重要的氧化锆材料,它具有优异的热力学稳定性、机械性能和导电性能。

YSZ主要由氧化锆和钇氧化物组成,它的CAS号是[66112-25-6]。

一、YSZ的物理性质YSZ的晶体结构是立方晶系的,空间群为Fm-3m。

它具有优异的热膨胀系数,热导率和化学稳定性。

此外,YSZ的结构也使其具有较高的离子传导性能。

二、YSZ的制备方法YSZ的制备方法主要有固相烧结法和溶胶-凝胶法。

其中,固相烧结法是一种常见的制备方法,它通过将粉末形状的氧化锆和钇氧化物混合在一起,并在高温下进行烧结,从而合成YSZ材料。

三、YSZ的应用领域1. 固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,简称SOFC):YSZ作为SOFC电解质材料具有良好的离子传导性能和化学稳定性,可以作为SOFC的关键组件之一;2. 热障涂层材料:由于YSZ具有较低的导热系数和高的热膨胀系数,它被广泛应用于航空航天领域,作为热障涂层材料保护高温工作部件;3. 传感器:YSZ具有良好的氧离子迁移性能和相对较高的氧离子传导数,可用作气体传感器材料;4. 陶瓷材料和涂层材料:YSZ还可以制备成陶瓷材料和涂层材料,用于耐磨、耐热、绝缘和保护等领域。

四、YSZ在固体氧化物燃料电池中的应用YSZ作为SOFC的电解质材料,具有良好的离子传导性和热稳定性。

当氢气或烃类燃料在阳极上发生氧化反应时,形成氧离子。

这些氧离子穿过YSZ 电解质层,并在阴极上与氧气反应,重新得到电子,形成氧化物。

通过这种氧离子的迁移,可在SOFC中产生电流。

五、YSZ的未来发展趋势1. 杂质控制和制备技术的改进:目前,YSZ的杂质控制仍然是一个重要的问题,由于依赖于掺杂材料的纯度,在制备YSZ材料时需要严格控制杂质含量。

因此,今后的研究应该致力于改进制备技术,提高材料的纯度和均匀性;2. 新材料的开发:虽然YSZ在众多领域都有广泛应用,但是仍然需要不断开发新的材料,以满足不同领域的需求。

钇稳定氧化锆钇含量

钇稳定氧化锆钇含量

钇稳定氧化锆钇含量1.引言概述部分的内容可以如下所示:1.1 概述钇稳定氧化锆(YSZ)是一种常用的聚合物材料,具有优异的化学稳定性、热稳定性和机械性能。

它是由氧化锆和少量的钇混合而成,在高温下具有良好的稳定性和导电性能。

由于其出色的特性,YSZ被广泛应用于各种领域,包括固体氧化物燃料电池、高温电解池、热障涂层、陶瓷薄膜等。

本文将重点讨论钇稳定氧化锆中钇含量对其性能的影响。

钇含量作为YSZ的重要参数之一,对其微观结构和宏观性能具有关键影响。

本文将通过实验研究和文献综述,探讨不同钇含量下YSZ的晶体结构、导电性能、热膨胀系数以及化学稳定性等方面的变化。

同时,也将对钇含量对YSZ在不同应用领域中的适用性进行评估和展望。

通过对钇稳定氧化锆钇含量的研究,我们可以更加深入地了解YSZ的结构与性能之间的关系,为其在不同领域的应用提供理论指导和技术支持。

本文的研究成果将有助于优化YSZ的配方设计,提高其性能和稳定性,促进YSZ在能源、材料科学等领域的发展和应用。

通过本文,读者将能够了解钇稳定氧化锆钇含量的重要性以及其对YSZ性能的影响,为进一步研究和应用提供参考。

接下来的章节将围绕YSZ 的定义和性质以及钇含量对其性能的影响展开讨论,以期为读者提供全面的了解和深入的分析。

1.2文章结构文章结构部分应该包括对整篇文章的大致框架进行介绍。

以下是一个可能的编写内容:在本文中,我们将对钇稳定氧化锆中钇含量的研究进行探讨和分析。

首先,我们会在引言部分对文章的背景和意义进行介绍。

然后,在正文部分,我们将首先对钇稳定氧化锆的定义和性质进行详细阐述,包括其化学组成、晶体结构和物理性质等方面的内容。

接下来,我们将重点关注钇含量对钇稳定氧化锆性能的影响,包括对其热稳定性、导电性和机械强度等方面进行分析和讨论。

最后,在结论部分,我们将强调钇稳定氧化锆中钇含量的重要性,并展望其在未来的发展和应用前景。

通过本文的研究,我们将深入了解钇稳定氧化锆中钇含量对其性能的影响,为相关领域的研究和应用提供理论指导和实践基础。

氧化钇稳定氧化锆的制备及电性能测试

氧化钇稳定氧化锆的制备及电性能测试

1 实 验 部 分
1 1 Y o。 定 的 Z O . 稳 r 电解 质 片的 制作
实验用 纳米 8 Y钇 稳定 氧化 锆粉 料 , 用宜 兴三 赛公 司 产 采 泛地 应用前景 。固体 电解质是 S F O C最核心的部件 , 电解 质必须 平均粒度 <5 m。取适量 , 0n 装入玛瑙 球磨罐 中( 以无水 乙醇 具有 高的离子 电导 率 和可 以忽略 的 电子 电导率 ; 在氧 化和 还原 品 , , 4h 烘 10℃下 煅烧 2h后 加 气 氛中具有 良好 的稳定 性 ; 能够 形成 致密 的薄膜 以及 足够 的机 为介质 ) 在球磨 机上球磨 2 , 干。10
E p rme t s o d ta h pi ls tr g tmp rtr a 0 ℃ . I hstmp rtr .ee t lt a esc ne t xe i ns h we h t e o t t ma i e i e eau ew s1 0 n n 3 n ti e eau e lcr yeh d ls o tn o o ooi ,gansz i r uina d hg o d cii fp r s y ri ied s b t n ihc n u t t t t i o v y,a d a 0 ℃ , t sc n u t i a e c 0 ・m ~ ,w ih n t 0 8 i’ o d ci t c n ra h0. 8 S vy hc
( 州大 学化 学工程 学 院 ,贵 州 贵 阳 5 00 ) 贵 503
摘 要 : 氧化钇稳定氧化锆(t a s bi dzcn ,S ) 目 yT —t iz r i Y Z 是 前使用最多的电解质材料 , t i a le io a 探索了以 Y Z纳米粉体为原料 , S 采

氧化钇稳定氧化锆粉末-概述说明以及解释

氧化钇稳定氧化锆粉末-概述说明以及解释

氧化钇稳定氧化锆粉末-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述氧化钇稳定氧化锆粉末是一种具有重要应用潜力的材料,其在陶瓷工业、材料科学和工程领域具有广泛的用途。

它是由氧化锆和氧化钇两种粉末混合后经过一系列加工和处理步骤而制备而成的复合材料。

随着科学技术的不断进步和工业需求的增加,氧化钇稳定氧化锆粉末的研究和应用也得到了越来越多的关注。

其主要优点包括高温稳定性、化学惰性以及良好的机械性能。

这使得它在高温工艺中能够承受极端条件下的使用,同时还能够保持其材料属性的稳定性。

本文将围绕氧化钇稳定氧化锆粉末的制备方法和应用前景展开论述。

首先,将介绍氧化钇和氧化锆两种原材料的作用和特性。

然后,详细阐述氧化钇稳定氧化锆粉末的制备方法,包括机械混合法、共沉淀法和溶胶-凝胶法等。

最后,我们将评估氧化钇稳定氧化锆粉末的应用前景,并探讨其制备方法的优势。

同时,对未来研究的发展方向进行展望,以期为相关领域的研究者提供参考和借鉴。

通过深入探讨氧化钇稳定氧化锆粉末的特性和制备方法,本文旨在推动该领域的研究和应用的进一步发展,为陶瓷工业和材料科学领域的相关应用提供理论和实践上的指导。

1.2 文章结构本文主要围绕氧化钇稳定氧化锆粉末展开讨论,共分为以下部分:第一部分是引言,包括概述、文章结构和目的。

在概述中,介绍了氧化钇稳定氧化锆粉末的重要性和应用领域。

文章结构部分将列举出本文的各个章节及其内容,以方便读者对全文有一个概括性的了解。

在目的部分,说明了本文的研究目标和意义。

第二部分是正文,分为三个小节。

首先是氧化钇的作用,探讨了氧化钇在氧化锆粉末中的作用机制、影响因素等。

其次是氧化锆粉末的特性,介绍了氧化锆粉末的物理化学性质、结构特点等。

最后是氧化钇稳定氧化锆粉末的制备方法,列举了几种常见的制备方法,并进行了比较和分析,以探讨最优的制备方案。

第三部分是结论,主要包括氧化钇稳定氧化锆粉末的应用前景、制备的优势以及未来研究的展望。

在应用前景部分,探讨了该粉末在材料科学、能源领域等方面的应用前景和潜力。

氧化钇稳定氧化锆涂层的研究现状

氧化钇稳定氧化锆涂层的研究现状

第47卷第13期2019年7月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.47No.13Jul.2019氧化钇稳定氧化锆涂层的研究现状彭春玉(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心,广东 广州 511356)摘 要:由于氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料在作为热障涂层的使用过程中存在因抗烧结性能差㊁应力裂纹㊁涂层脱落等导致涂层失效的问题,本文主要从热障涂层的制备工艺,抗烧结性能㊁控制TGO 的生长㊁抗CMAS 腐蚀及YSZ 面层应变容限等方面的改善方法进行论述,通过提高涂层纯度㊁改变粘接层及涂层成分㊁涂层结构及制备柱状结构YSZ 陶瓷面层释放热失配应力等可有效改善涂层在使用过程中的失效问题㊂关键词:氧化钇稳定氧化锆;热障涂层;等离子喷涂;电子束物理气相沉积;失效机理 中图分类号:O343.6  文献标志码:A文章编号:1001-9677(2019)13-0044-03作者简介:彭春玉(1980-),女,助理研究员,主要从事表面镀覆领域的发明专利实质审查工作㊂Research Progress on Failure Mechanism of Thermal Barrier CoatingPENG Chun -yu(Patent Examination Cooperation Guangdong Center of the Patent Office,CNIPA,Guangdong Guangzhou 511356,China)Abstract :Due to poor sintering resistance,stress crack,coating shedding and other problems that lead to coating failure in the application of Yttria -stabilized zirconia (YSZ )ceramic materials as thermal barrier coatings,the improvement method of thermal barrier coatings was mainly discussed in terms of sintering resistance,TGO growth control,CMAS corrosion resistance and YSZ surface layer tolerance,which can effectively improve coating failure in application by improving coating purity,changing adhesive layer and coating composition,coating structure and preparing columnar YSZ ceramic surface to release thermal mismatch stress.Key words :Yttria-stabilized zirconia;thermal barrier coating;plasma spray;EB-PVD;failure mechanism热障涂层(thermal barrier coatings,简称TBCs)可以降低金属基底的温度,提高油料的燃烧温度和燃烧效率,而且还可以防止金属基底的高温腐蚀,应用于金属表面,如涡轮叶片和航空发动机㊂TBCs 的功能是为流经前述叶片的热铸件提供隔热㊂氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料由于具有高热膨胀系数㊁低热导率及良好的抗氧化性和稳定性等优异性能,已经被广泛应用于制备热障涂层,热障涂层对于进一步提高合金材料的使用温度发挥着重要的作用,可以提高使用温度70~150℃[1]㊂YSZ 具有低的热导率和相对较高的热膨胀系数,但是它在使用过程中存在如下问题[2-7]:(1)抗烧结性能差;(2)热生长氧化物(TGO)内部应力诱发裂纹导致涂层脱落;(3)高温作用下形成一种玻璃态沉积物CMAS 与YSZ 中的Y 2O 3反应,在热化学与热机械的相互作用下,导致YSZ 涂层内部产生裂纹;(4)热膨胀系数存在的差异导致YSZ 面层脱落㊂为了改善YSZ 涂层性能,人们对影响YSZ 涂层服役寿命的常见问题及改善需求㊁改善方法进行了大量的探索和研究㊂1 氧化钇稳定氧化锆涂层的制备氧化钇稳定氧化锆涂层的制备可以通过多种方法实现:如高速火焰喷涂㊁爆炸喷涂㊁磁控溅射㊁离子镀㊁电弧蒸镀㊁激光熔覆㊁化学气相沉积㊁离子束辅助沉积㊁等离子喷涂和电子束物理气相沉积等,但是从热障涂层技术的发展及应用来看,涂层的制备技术以等离子喷涂和电子束物理气相沉积[8-12]为主㊂1.1 等离子喷涂等离子喷涂法是一种最突出和最广泛使用的涂层技术,用于涂覆顶涂层和粘结涂层㊂在该方法中,在阴极附近通过的等离子体气体在到达阳极喷嘴时被加热至等离子体温度,在该等离子体温度下,等离子体气体与载有原料粉末的载气混合,并且熔融粉末颗粒的混合物被制成高速撞击基底,以形成所需的涂层[13]㊂用于氧化钇稳定氧化锆涂层制备的等离子喷涂包括大气等离子喷涂(APS)㊁高能等离子喷涂(HEPS)和低压等离子喷涂(LPPS)㊂等离子喷涂的工艺特点是操作简单,加热温度高,对涂层材料的要求宽松,沉积率高,制备成本低㊂等离子喷涂制第47卷第13期彭春玉:氧化钇稳定氧化锆涂层的研究现状45备的YSZ热障涂层在航空发动机加力燃烧室火焰筒㊁鱼磷板㊁涡轮导向叶片㊁导弹上以及航天领域等均有应用㊂1.2 电子束物理气相沉积电子束物理气相沉积技术是电子束与物理气相沉积技术相互渗透而发展起来的先进表面处理技术㊂它是以电子束作为热源的一种蒸镀方法,其蒸发速率较高,几乎可以蒸发所有物质,而且涂层与工件的结合力非常好㊂EB-PVD比APS的TBCs 抗磨损性能高两倍㊂电子束物理气相沉积涂层应用于涡轮叶片,以提高其耐久性和有效性㊂与APS涂层相比,其沉积速率较低,涂层的热导率高,当涂层材料成分复杂时,材料的成分控制较困难㊂高能电子束设备及大尺寸真空运行成本较高,原材料利用率较低,目前只用于军用燃气涡轮发动机转子叶片等服役环境特别恶劣的部位㊂2 氧化钇稳定氧化锆涂层的研究现状热障涂层的失效主要原因是热循环过程中应力的产生,应力的产生包括了:金属粘结层氧化物的热生长应力㊁相变应力㊁温度梯度分布引起的热应力㊁热膨胀不匹配引起的热应力等㊂关于热障涂层的失效,科研人员针对不同制备工艺㊁不同基底及涂层结构做了大量的研究[14-18],在研究失效机制的同时也有大量的研究关于热障涂层在服役过程中存在的问题的改善方法㊂(1)改善抗烧结性能通过提高陶瓷涂层纯度,减少YSZ涂层中Al2O3杂质的含量,可以显著降低涂层的烧结速率,平面收缩倾向减小,从而降低导热系数的增加速率,涂层表现出一定的抗烧结性㊂李宇杰等[19]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0.01wt%~0.64wt%的YSZ涂层㊂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㊂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㊂Al2O3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㊂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㊂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㊂另一种方法是在涂层中添加特殊化学元素,例如在YSZ涂层中适量掺杂CeO2㊁La2O3能够有效提升涂层的抗烧结性能,苏正夫等[20]采用化学共沉淀煅烧法制备不同LaO掺杂量的LaO-YO-ZrO(YSZ)复合陶瓷粉末,研究该复合陶瓷粉末的高温相稳定性㊁抗烧结性及热物理性能,结果表明:YSZ和不同LaO掺杂量的LaO-YSZ均由单一的非平衡四方相ZrO(t’-ZrO)组成㊂经1400℃热处理100h后,YSZ中t’-ZrO完全转变为立方相ZrO(c-ZrO)和单斜相ZrO(m-ZrO),在0.4mol%~ 1.4mol%LaO掺杂范围内,LaO-YSZ的相稳定性均优于YSZ,其中1.0mol%LaO掺杂的YSZ(1.0mol%LaO-YSZ)经热处理后无m-ZrO生成,表现出良好的高温相稳定性㊂此外,1.0mol% LaO-YSZ较YSZ具有较高的抗烧结性和较低的热导率㊂(2)控制TGO的生长航空发动机在高温服役过程中,粘接层Al,Cr,Ni等金属元素接触氧气发生选择性氧化,会在粘接层(BC)和顶层陶瓷层(TC)表面形成一层热生长氧化物(TGO),进而造成涂层局部膨胀并对TC产生张力,当张力超过了TC的结合力时就会引起裂纹扩展,直至表面涂层的剥落㊂Muñoz Saldaña J等[21]研究了Hf或Zr掺杂粘接层NiAlCr/ 7YSZ电子束物理气相沉积TBC涂层系统的热稳定性㊂通过改变粘接层的化学成分,在粘结层中掺杂活性元素如Hf和Zr,在这些元素的偏析聚集作用下,降低Al2O3的增长速度,抑制TGO生长㊂采用冷喷涂(CS)㊁超音速火焰喷涂(HVOF)等工艺或预先沉积一层富Al的PVD 薄夹层”,改善涂层结构,降低氧气扩散系数,也可减缓TGO的生长速度㊂(3)改善抗CMAS腐蚀性能发动机叶片上CMAS的形成不仅会造成钇的损耗引起ZrO2熔融相变产生不稳定相,CMAS的沉积还会引起涂层应力增大,加速涂层剥蚀,大大降低热障涂层的服役寿命㊂研究发现从以下几方面可改善涂层抗CMAS腐蚀性能:改变涂层化学成分,楼思余等[22]在YSZ中添加Al2O3的添加可以有效地阻碍CMAS的渗入,从而抑制CMAS的向涂层内部侵蚀,降低界面层的浸润性能,增强涂层抗CMAS性能㊂改变涂层结构,郭洪波等[23]通过设计:热障涂层由MCrAlY粘结底层㊁YSZ陶瓷面层和贵金属Pt面层组成,其中M为Ni和/或Co㊂采用该发明所述新型热障涂层,可以阻止熔融CMAS的渗入,有效防止CMAS的腐蚀,提高热障涂层的可靠性和服役寿命㊂(4)改善YSZ面层应变容限采用EB-PVD技术㊁等离子物理气相沉积技术(PS-PVD)㊁悬浮液等离子喷涂技术(SPS)等可制备 柱状”结构的YSZ陶瓷面层,通过柱间纵向开裂释放陶瓷面层/TGO界面上的热失配应力,使热障涂层可以承受更高的失配应变,从而提高YSZ 陶瓷层应变容限,延长涂层热循环寿命㊂这种方法工艺简单,成本低,但是纵向裂纹是通过表面集中加热的方式产生的,密度不高且形态无法控制,因此涂层的循环寿命不稳定,使得涂层在应用上受到很大的限制㊂Florence[24]和Émilie Courtin[25]等利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法在金属粘接底层上沉积YSZ层,通过高温热处理使其发生龟裂,再通过APS技术填充裂纹,强化原有结构,形成了一种具有网状分区结构的YSZ陶瓷面层㊂研究结果表明,这种具有纵向分区结构的热障涂层可以达到与EB-PVD热障涂层相近的热循环寿命㊂3 结 语氧化钇稳定氧化锆涂层因其高热膨胀系数㊁低热导率及良好的抗氧化性和稳定性等优异性能而成为航空航天用热障涂层的优良材料㊂氧化钇稳定氧化锆涂层最常用的制备工艺为电子束物理蒸发沉积和大气等离子喷涂技术㊂在服役过程中,涂层易受燃气热流的冲刷和腐蚀,且燃气通过表面孔隙进入涂层内部破坏涂层结构甚至导致涂层的剥离,通过对其失效的分析及改善研究为未来的热障涂层的性能提高与保障提供理论依据及技术支撑㊂46 广 州 化 工2019年7月参考文献[1] Schulz U Leyensa C,Fritscher K.Some recent trends in research andtechnology of advanced thermal barrier coatings[J].Aerospace Science and Technology,2003,7:73-80.[2] JOHHARI A D,R AHMAN M M.A Review of Advance ThermalBarrier Coating Architecture//The3rd National Graduate Conference (Nat Grad2015)[C].Malaysia:Universiti Tenaga Nasional,Putrajaya Campus,2015.[3] XU Z H,HE L M,MUR D,et al.Hot Corrosion Behavior of RareEarth Zirconates and Yttria Partially Stabilized Zirconia Thermal Barrier Coatings[J].Surface&Coatings Technology,2010,204:3652-3661.[4] MOHAN P,PATTERSON T,YAO B,et al.Degradation of ThermalBarrier Coatings by Fuel Impurities and CMAS:Thermochemical Interactions and Mitigation Approaches[J].Journal of Thermal Spray Technology,2010,19(1/2):156-167.[5] 郑蕾,郭洪波,郭磊,等.新一代超高温热障涂层研究[J].航空材料学报,2012,32(6):14-20.[6] LEE M J,LEE B C,LIM J G,et al.Residual Stress Analysis of theThermal Barrier Coating System by Considering the Plasma Spraying Process[J].Journal of Mechanical Science and Technology,2014,28(6):2161-2168.[7] HEVERAN C M,XU J P,SARIN V K,et al.Simulation of Stresses inTBC-EBC Coating Systems for Ceramic[J].Surface&Coatings Technology,2013,235:354-360.[8] Guo Sh Q,Kagawa Y.Isothermal and cycle properties of EB-PVDyttria-partially-stabilized zirconia thermal barrier coatings at1150and 1300℃[J].Ceramics International,2007,33(3):373-378. [9] Renteria A F,Saruhan B,Schulz U,et al.Effect of morphology onthermal conductivity of EB-PVD PYSZ TBCs[J].Surface and Coatings Technology,2006,201:2611-2620.[10]Li M H,Sun X F,Hua W Y,et al.Thermocyclic behavior of sputteredNiCrAlY/EB-PVD7wt%Y2O3-ZrO2thermal barrier coatings[J].Surface and Coatings Technology,2006,200:3770-3774. [11]Wu F,Jordan E H,Ma X,et al.Thermally grown oxide growthbehavior and spallation lives of solution precursor plasma spray thermal barrier coatings[J].Surface and Coatings Technology,2008,202: 1628-1635.[12]Matthew K,Jogender S,Judith T,et al.Metallographic techniques forevaluation of Thermal Barrier Coatings produced by Electron Beam Physical Vapor Deposition[J].Materials Characterization,2008,59:863-870.[13]Vikas Chawla,Buta Singh Sidhu,D Puri,et al.Performance of PlasmaSprayed Nanostructured and Conventional Coatings[J].Journal of the Australian Ceramic Society Volume,2008,44(2):56-62. [14]苗文辉,王璐,郭洪波,等.CMAS环境下电子束物理气相沉积热障涂层的热循环行为及失效机制[J].复合材料学报,2012,29(5): 76-82.[15]张小锋,周克松,宋进兵,等.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[J].无机材料学报, 2015,30(3):287-293.[16]Krishna P J,Robert E,Kang Y,et al.A study of damage evolution inhigh purity nano TBCs during thermal cycling:A fracture mechanics based modelling approach[J].Journal of the European Ceramic Society,2017,37(8):2889-2899.[17]Yongseok Kim,Dong-Keun Lee,In-Hwan Shin,et al.MicrostructuralAnalysis of TMF Failure Mechanism of GTD-111Applied to Gas Turbine Blades[J].Procedia Engineering,2013,55:204-209. [18]白玉梅,徐颖强,赖明荣,等.热障涂层不匹配残余应力的分析研究[J].科学技术与工程,2011,11(14):3126-3129. [19]李宇杰,于月光,冀晓鹃,等.Al2O3含量对YSZ热障涂层性能的影响[J].热喷涂技术,2018,10(1):62-68.[20]苏正夫,刘怀菲,王雅蕾.La2O3和Y2O3掺杂ZrO2复合材料的高温相稳定性㊁抗烧结性及热导率[J].复合材料学报,2015,32(5): 1381-1389.[21]Muñoz Saldaña J,Schulz U,Mondragón Rodríguez G C,et al.Microstructure and lifetime of Hf or Zr doped sputtered NiAlCr bond coat/7YSZ EB-PVD TBC systems[J].Surface and Coatings Technology,2018,335:41-51.[22]楼思余,单萧,赵晓峰.大气等离子喷涂热障涂层CMAS防护层成分及厚度优化[J].表面技术,2018,47(2):208-217. [23]郭洪波.一种抗熔融CMAS腐蚀的稀土铝酸盐热障涂层及其制备方法[P]:中国104988454,2015-10-21.[24]Advances in YSZ Coatings Prepared by Sol-Gel Route.Applications toFuel Cells or Thermal Barrier Coatings,Florence et al[J].Key Engineering Materials,2006,317-318:529-532.[25]Émilie Courtin,Boy P,Rouhet C,et al.Optimized Sol-Gel Routes toSynthesize Yttria-Stabilized Zirconia ThinăFilms as Solid Electrolytes for Solid Oxide Fuel Cells[J].Chemistry of Materials,2016,24(23): 4540.。

钇稳定氧化锆cas号 -回复

钇稳定氧化锆cas号 -回复

钇稳定氧化锆cas号-回复钇稳定氧化锆,即Yttria-stabilized zirconia (YSZ),是一种具有重要应用价值的材料。

它在高温下表现出优异的机械性能和化学稳定性,广泛应用于固体氧化物燃料电池、陶瓷合成等领域。

本文将一步一步回答关于钇稳定氧化锆CAS号的问题。

首先,需要明确CAS号的含义。

CAS号,即化学物质注册号(Chemical Abstracts Service Registry Number),是由化学摘要服务公司为标识化学物质而提供的一种标识符。

它是一个唯一的编号,通过CAS号可以准确地确定一种化学物质。

要回答关于钇稳定氧化锆的CAS号,首先需要确认它的化学组成。

钇稳定氧化锆主要由两种化学元素组成:氧化锆(ZrO2)和钇氧化物(Y2O3)。

根据这两种化学物质的CAS号,我们可以得到钇稳定氧化锆的CAS号。

氧化锆的CAS号是1314-23-4。

它是一种无机化合物,通常为白色结晶性固体。

氧化锆在高温下具有很好的稳定性和导电性能,因此被广泛用于固体氧化物燃料电池、催化剂等领域。

钇氧化物的CAS号是1314-36-9。

钇是一种稀土金属元素,常见的氧化态包括Y3+。

钇氧化物通常为白色颗粒状或结晶性固体。

它具有优异的热稳定性和光学性能,因此被广泛应用于陶瓷、光学玻璃等领域。

根据氧化锆和钇氧化物的CAS号,我们可以推导出钇稳定氧化锆的CAS 号。

钇稳定氧化锆是由氧化锆和钇氧化物按照一定比例混合而成的,因此其CAS号应该是一个新的编号。

然而,在现有文献和数据库中,并没有独立注册的钇稳定氧化锆的CAS 号。

这可能是因为钇稳定氧化锆属于一种复合材料,其组成可以根据具体的应用要求和制备方法存在一定的差异。

尽管没有钇稳定氧化锆的单独CAS号,但科研工作者和相关领域的专家研究和报道了大量关于钇稳定氧化锆的成分、性质和应用的文献和信息。

因此,在实际应用中,我们可以通过描述钇稳定氧化锆的成分和性质来准确地识别和表达该材料。

钇稳定氧化锆密度

钇稳定氧化锆密度

钇稳定氧化锆密度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钇稳定氧化锆是一种重要的功能陶瓷材料,具有非常高的密度。

在高温环境下,钇稳定氧化锆能够保持其稳定的结构,并且具有优异的热机械性能和化学稳定性。

本文将从钇稳定氧化锆的基本性质、制备方法和应用领域等方面进行介绍。

一、钇稳定氧化锆的基本性质钇稳定氧化锆是一种固溶体材料,其晶体结构为金红石结构。

这种金红石结构是由正方晶系的ZrO2晶格中的一部分Zr4+离子被Y3+或其他稳定性较好的离子取代形成的。

通过这种对比的掺杂,可以使得晶体内部存在一些不同的点缺陷,从而形成固溶体材料。

钇稳定氧化锆具有非常高的密度,一般在5.68~6.00g/cm3之间。

这种高密度使得钇稳定氧化锆具有很好的抗压性能和抗弹性性能,适用于高温高压环境下的使用。

钇稳定氧化锆的热导率也较高,可以有效地传导热量,防止热应力导致晶体的断裂。

钇稳定氧化锆的制备方法主要有固相反应法、溶胶-凝胶法和水热法等。

固相反应法是最为常用的一种制备方法。

具体步骤包括将氧化锆和稳定氧化钇按一定的比例混合,在一定的温度和时间条件下进行固相反应生成钇稳定氧化锆。

溶胶-凝胶法是通过在溶液中先制备出氧化锆的前驱体,然后在一定的条件下凝胶化成凝胶,再经过煅烧过程制备出钇稳定氧化锆。

水热法则是在高温高压下将氧化锆和稳定氧化钇溶解在水中,形成溶液,经过一定的反应时间后生成钇稳定氧化锆。

由于钇稳定氧化锆具有高密度、稳定性和耐高温性能,因此在多个应用领域中有着广泛的应用。

钇稳定氧化锆被广泛用作高温材料,例如作为热障涂层用于航空航天设备的热防护;用作电子元件的介质材料,例如在固体氧化物燃料电池中作为电解质等。

钇稳定氧化锆还被应用于医疗领域,例如作为人工髋关节或人工牙根等骨科植入材料,由于其优异的生物相容性和力学性能,可以有效地替代传统材料,减轻了患者的痛苦。

钇稳定氧化锆还可以用作光学材料,例如用于激光器的激发材料、光学镜片等。

第二篇示例:钇稳定氧化锆是一种特殊的材料,具有高密度和稳定性的特点。

钇稳定氧化锆球

钇稳定氧化锆球

钇稳定氧化锆球
氧化锆球的稳定性及其重要性:
1. 氧化锆球的稳定性近年来受到了广泛关注,因为它具有独特的性质,如耐高温、耐磨性强、电绝缘性能好等。

2. 钇是氧化锆材料的重要结构元素,它可以增强氧化锆球的耐磨性,
提高结构稳定性,抗高温性能,从而使氧化锆球具有优良的稳定性。

3. 因此,钇对氧化锆球的稳定性至关重要。

氧化锆球是一种新型压电
材料,钇在调节氧化锆球结构以及优化介电结构中起着至关重要的作用。

4. 球形氧化锆材料的稳定性取决于它的化学组成及其结构的稳定性,
它的稳定性受到水热性能和热力学因素的影响,也受到其成份的影响。

5. 氧化锆球不仅具有良好的耐磨性、光响应特性和金属的较低的机械
损伤,而且它有良好的结构稳定性,可以耐受较高的热力学和水热激发。

6. 为了提高氧化锆球的稳定性,必须增加钇含量,使它更具有耐高温性、退火性能、抗冲击性、以及耐压性等功能。

7. 另外,还需要采用正确的添加剂,例如汞、铝、钙、硅、锰等,来改善氧化锆球的结构稳定性。

8. 总之,钇对氧化锆球的稳定性起着至关重要的作用,氧化锆球的成份配比以及添加剂的选择对其结构稳定性也有影响,因此,对氧化锆球进行良好的研究和控制是十分重要的。

钇稳定氧化锆莫氏硬度

钇稳定氧化锆莫氏硬度

钇稳定氧化锆莫氏硬度1. 引言莫氏硬度是衡量材料硬度的常用指标之一,它是通过将一个金刚石锥尖压入材料表面来测量材料的抗压能力。

本文将重点探讨钇稳定氧化锆的莫氏硬度及其相关性质。

2. 钇稳定氧化锆的概述钇稳定氧化锆(Yttria-stabilized zirconia,YSZ)是一种重要的陶瓷材料,由氧化锆和氧化钇组成。

钇稳定氧化锆具有优异的物理和化学性质,包括高熔点、高硬度、低热导率和优良的化学稳定性等。

由于这些特性,钇稳定氧化锆在许多领域中得到广泛应用,如高温结构材料、陶瓷涂层、传感器和固体氧化物燃料电池等。

3. 莫氏硬度的定义和测量方法莫氏硬度是由德国矿物学家弗里德里希·莫斯在1822年提出的,用于衡量材料抵抗刮擦和压入的能力。

莫氏硬度是通过将一系列硬度已知的矿物质按照一定顺序从低到高依次刮擦材料表面,根据刮擦留下的痕迹来确定材料的硬度等级。

莫氏硬度常用的矿物质包括10级,从最低级的石膏(硬度为1)到最高级的金刚石(硬度为10)。

莫氏硬度的测量通常使用莫氏硬度计进行,该仪器通过在材料表面施加一定的压力,测量硬度刻度来确定材料的莫氏硬度。

4. 钇稳定氧化锆的莫氏硬度研究钇稳定氧化锆具有较高的硬度,通常在8-9之间。

这使得它成为一种优秀的结构材料,适用于高温和高压环境下的应用。

钇稳定氧化锆的高硬度主要归因于其晶体结构和组成。

钇稳定氧化锆的晶体结构是由氧化锆晶格中的一些氧原子被钇原子取代而形成的。

这种结构改变导致晶体中形成了一些脆性相,从而提高了材料的硬度。

许多研究已经针对钇稳定氧化锆的莫氏硬度进行了深入的研究。

例如,研究人员通过改变钇稳定氧化锆的钇含量、烧结温度和添加剂等方法,来调控材料的硬度。

实验结果表明,增加钇含量和提高烧结温度可以显著提高钇稳定氧化锆的硬度。

此外,添加适量的添加剂,如氧化铈和氧化铝等,也可以改善钇稳定氧化锆的硬度和力学性能。

5. 钇稳定氧化锆莫氏硬度的应用钇稳定氧化锆的高莫氏硬度使其在许多领域中得到广泛应用。

  1. 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. 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. 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)。

钇稳定氧化锆cas号
钇稳定氧化锆的CAS号是:117924-94-4。

钇稳定氧化锆是一种非常重要的陶瓷材料,它具有优异的物理和化学性质,因此在许多领域得到了广泛的应用。

下面将详细介绍钇稳定氧化锆的结构、性质和应用。

1. 结构:
钇稳定氧化锆的结构是由氧化锆晶格和钇离子组成的。

钇离子被嵌入氧化锆晶格中,形成一个稳定的晶体结构。

钇稳定氧化锆具有高度的晶体稳定性和结构均匀性。

2. 物理性质:
钇稳定氧化锆具有很高的熔点和硬度。

它是一种不导电、绝缘性能良好的材料。

此外,它还具有低热传导性能和较高的抗腐蚀性。

3. 化学性质:
钇稳定氧化锆在常温下稳定性很高,能够抵御大多数化学物质的侵蚀。

它具有良好的耐酸性和耐碱性。

这使得钇稳定氧化锆在化学工业中得到广泛应用。

4. 应用:
(1)陶瓷材料:钇稳定氧化锆作为陶瓷材料的主要成分,广泛用于制作陶瓷刀
具、陶瓷齿科修复体、陶瓷零件等。

它的高硬度和抗磨损性能使得它在切割、磨削等领域得到重要应用。

(2)电子材料:钇稳定氧化锆是一种良好的电绝缘体,可用于制作电容器、压电器件等电子元件。

它还可用于制备各种薄膜,如氧化锆薄膜、钇稳定氧化锆薄膜等。

(3)能源材料:钇稳定氧化锆在固体氧化物燃料电池中具有重要的应用。

它可以作为电解质、阳极、阴极等材料,提高电池的性能和稳定性。

(4)抗辐射材料:钇稳定氧化锆由于其良好的抗辐射性能,被广泛应用于核工业和医学领域。

它可以作为核燃料颗粒的包覆材料,保护核材料不受辐射损伤。

总之,钇稳定氧化锆是一种十分重要的材料,具有优异的物理和化学性质,应用广泛。

它在陶瓷、电子、能源和医学领域都有重要的应用价值。

随着科技的不断发展,对钇稳定氧化锆的研究和应用将会更加深入,为各个领域带来更多的惊喜和突破。

相关文档
最新文档