БАГАТОШАРОВІ ПОКРИТТЯ — НОВИЙ ЕТАП СТВОРЕННЯ СУЧАСНИХ ВИСОКОЕФЕКТИВНИХ  ТЕРМОБАР’ЄРНИХ ПОКРИТТІВ III. ДВОШАРОВІ Ln₂Zr₂O₇/YSZ ТА ІНШІ ТБП

Анотація

Наведено дані про розробку двошарових, багатошарових і функціонально градієнтних ТБП, в яких верхнім теплоізоляційним шаром слугують цирконати, гафнати, церати рідкісноземельних елементів, фази LaMgAl₁₁O₁₉ (LMA), LaTi₂Al₉O₁₉ (LTA), LaPO₄, добре відомий корунд Al₂O₃ й їхні різні комбінації, а нижнім — YSZ. Показано, що дво- і багатошарова структура демонструє вищі характеристики, ніж стандартне покриття YSZ і одношарові покриття з вищенаведених сполук. Така нова структура покриттів може нівелювати недоліки вказаних фаз: високу здатність до спікання, малу в’язкість руйнування, занизький КТР, взаємодію з нижнім YSZ-шаром, низьку стійкість до гарячої корозії під дією Ca–Mg–Al-силікатів (CMAS-атаки). Найбільш перспективним матеріалом для верхнього шару ТБП із розглянутих у цій статті є церат лантану La₂Ce₂O₇, який за комплексом характеристик є найбільш придатним для розробки нових високотемпературних двошарових ТБП. Маскування слабких сторін цієї фази бачиться у модифікації структури керамічного шару La₂Ce₂O₇ шляхом науково обґрунтованого вибору методу і параметрів нанесення обох шарів ТБП, а також у регулюванні їх товщини. Таким чином, більшість недоліків описаних фаз можна усунути завдяки застосуванню двошарових та багатошарових, функціонально градієнтних покриттів. Оскільки жоден з досліджених матеріалів не задовольняє всім вимогам до високотемпературних термозахисних покриттів, двошарове керамічне покриття може бути важливим напрямком розвитку ТБП.