氧化钇涂层主要用于高温合金部件的防护,核心作用是隔绝高温氧化气氛、腐蚀介质,提升合金的服役寿命,典型应用于航空航天、燃气轮机等高端装备领域。
航空发动机涡轮叶片涂层:作为热障涂层(TBCs)的稳定剂或顶层涂层组分,解决传统 YSZ(氧化钇稳定氧化锆)涂层在高温下相变开裂的问题;也可作为粘结层的改性添加剂,提升涂层与镍基高温合金基体的结合力。
燃气轮机燃烧室部件涂层:喷涂氧化钇基涂层,抵抗高温燃气冲刷和硫化物腐蚀,降低部件磨损速率。
核工业合金部件涂层:在核反应堆相关合金部件表面制备氧化钇涂层,利用其高中子吸收截面和化学稳定性,实现辐射防护和腐蚀防护双重效果。
等离子喷涂(APS):将氧化钇粉体加热至熔融 / 半熔融状态,高速喷射到合金基体表面,形成致密涂层;工艺成本相对较低,适合大面积部件涂层制备。
电子束物理气相沉积(EB-PVD):在真空环境下,利用电子束加热氧化钇原料使其汽化,沉积到合金基体表面,形成柱状晶结构涂层;涂层结合力强、抗热震性优异,是航空发动机叶片涂层的主流工艺。
溶胶 - 凝胶法:适合制备超薄氧化钇涂层,工艺简单,涂层均匀性好,适用于精密合金部件的防护。
耐高温氧化:在 1200℃以上高温环境下,仍能保持稳定的化学结构,有效阻挡氧气向合金基体扩散。
抗热腐蚀性能优异:可抵抗高温环境下硫酸盐、氯化物等腐蚀介质的侵蚀,避免合金基体发生晶间腐蚀。
与合金基体匹配性好:热膨胀系数与镍基高温合金接近,减少涂层在冷热循环过程中的内应力,降低剥落风险。
无毒性:相较于其他重金属防护涂层,氧化钇涂层无毒性,适合用于医疗、食品加工等领域的合金部件防护。