近日，哈工大材料學院2016級博士生周飛飛在《國際陶瓷》期刊發表的題為“一種很有前景的用于等離子噴涂-物理氣相沉積的納米結構非平衡轉變四方相氧化釔穩定氧化鋯喂料”的論文被全球著名機構“工程進展”（Advances in Engineering，AIE）遴選為關鍵科學文章。

熱障涂層(TBCs)由于其良好的隔熱性能被廣泛應用于航空發動機和燃氣輪機(簡稱“兩機”)。質量分數8%氧化釔穩定氧化鋯(8YSZ)且物相組成為非平衡轉變四方相(t′-8YSZ)是最受歡迎的熱障涂層材料。熱障涂層目前制備方法主要包括大氣等離子噴涂(APS)、電子束-物理氣相沉積(EB-PVD)以及結合兩者優勢形成的新工藝即等離子噴涂-物理氣相沉積(PS-PVD)。相對于EB-PVD而言，APS和PS-PVD應用更加廣泛。就目前先進的熱障涂層制備工藝PS-PVD而言，較低的粉末粒度(小于25微米)是必要的以確保一定程度的氣化。

目前用于PS-PVD的商用氧化釔穩定氧化鋯粉末主要組成為單斜氧化鋯和少量的立方相氧化釔。然而，原始粉末中剩余的單斜相氧化鋯會少量存在于涂層中，嚴重降低涂層的抗熱震性能。對于APS而言，其商用的粉末主要也是單斜氧化鋯。這些商用的氧化釔穩定氧化鋯粉末不管是用APS或PS-PVD制備，得到的涂層性能往往并不是最優。針對目前商用單斜氧化鋯粉末的局限性，結合材料學成分-組織-性能關系，在王鈾教授的指導下，周飛飛通過納米粉體再造粒及稀土協同改性技術成功制備出高性能納米結構球形非平衡轉變四方相氧化釔部分穩定氧化鋯粉體喂料(t′-8YSZ)。該粉體喂料可通過等離子噴涂工藝或者等離子噴涂-物理氣相沉積形成熱障涂層用于“兩機”。目前，該納米結構球形t′-8YSZ喂料已實現產業化。

王鈾教授團隊長期致力于摩擦學、表面工程以及納米改性材料方面的研究，已在國內外刊物上發表290多篇學術論文，SCI引用超過3000次，擁有4項美國專利、1項國際專利、10余項中國專利。

論文發表鏈接：

https://advanceseng.com/non-transformable-tetragonal-ysz-nanostructured-feedstocks-plasma-spraying-physical-vapor-deposition/

來源：哈工大新聞