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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN104808016A
(43)申请公布日2015.07.29
(21)申请号CN201510161679.7
(22)申请日2015.04.07
(71)申请人西安交通大学
地址710049陕西省西安市咸宁西路28号
(72)发明人白宇王玉刘琨亢永霞宋小龙张利华强永明
(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司
代理人朱海临
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种显化氧化锆基热障涂层晶粒形
态的方法
(57)摘要
本发明公开了一种显化氧化锆基热
障涂层晶粒形态的方法，通过对等离子喷
涂涂层的抛光面以不同温度及保温时间进
行热蚀显化实验，最大程度地揭示了熔滴
扁平凝固后的结晶形态。利用扫描电子显
微镜，确定出显化涂层内部晶粒形貌、晶
粒尺寸、晶界等信息的最佳热蚀工艺，并
借助图像法定量表征等离子喷涂YSZ涂层
在极快的冷却速率下的凝固结晶形态及尺
寸分布范围。这一方法不仅对不同喷涂方
法沉积不同级别陶瓷涂层微观结构内部晶
粒形态及尺寸的表征具有重要的借鉴意
义，而且对理解等离子喷涂制备高性能热
障涂层的形成机理及结构设计具有重要的
理论价值。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种显化氧化锆基热障涂层晶粒形态的方法，其特征在于，包括下述
步骤：
(1)采用亚微米级YSZ粉体原料，用等离子喷涂法在铝合金基板上，形
成2mm厚的氧化锆基热障涂层；
(2)剥离铝合金基体，将残留在热障涂层上的金属去除；然后将热障涂
层分割成不大于10×10mmsup2/sup的涂层试片；将其中一表面磨平并
抛光，清洗后形成表面光滑无痕的涂层表面样品；
(3)将涂层表面样品于1250℃，保温300min进行热刻蚀；
(4)对热刻蚀后的涂层表面样品进行扫描电子显微镜观察，并通过图像
法对涂层表面晶粒进行测量及统计；
(5)将步骤(2)中涂层试片切割截面，将该截面磨平并抛光，清洗后
形成涂层截面样品，同样于1250℃，保温300min进行热刻蚀；
(6)对热刻蚀后的涂层截面样品进行扫描电子显微镜观察。
2.如权利要求1所述的显化氧化锆基热障涂层晶粒形态的方法，其特征
在于，所述的涂层表面样品制备是采用热熔胶将涂层试片均匀分散的粘在一
圆形磨盘上，将磨盘朝下置于自动研磨机上，将涂层试片表面
磨平，随后用抛光液将试片表面抛光，最后将抛光好的涂层试
片从磨盘上取下，用超声波清洗器将抛光好的涂层试片在丙酮
及酒精中各清洗30min。
3.如权利要求1所述的显化氧化锆基热障涂层晶粒形态的方法，其特征
在于，步骤(4)所述图像法对涂层表面晶粒进行测量及统计，其中所述图像
法是指取10幅放大倍数为1×10sup4/sup，分辨率为600dpi的
SEM扫描照片来计算晶粒尺寸并统计晶粒度分布。
4.如权利要求3所述的显化氧化锆基热障涂层晶粒形态的方法，其特征
在于，所述晶粒度分布采用11个晶粒尺寸段：lt;100nm，100-200nm，
200-300nm，……，gt;1000nm，得出晶粒在每个区段所占的
百分数。
说明书
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