Preparation, thermophysical properties, and thermal shock resistance of Yb2O3-doped YSZ coatings

材料科学 氧化钇稳定氧化锆 热冲击 复合材料 热导率 兴奋剂 热障涂层 相(物质) 微观结构 四方晶系 热喷涂 立方氧化锆 涂层 陶瓷 化学 光电子学 有机化学
作者
Xuemei Song,Yi Ding,Jimei Zhang,Meiqi Dai,Caifen Jiang,Peng Fan,Wei Zheng,Yi Zeng
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:50 (7): 11304-11319 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2024.01.031
摘要

The yttria-stabilized zirconia (YSZ) coatings were doped with various concentrations of Yb2O3 to build a multi-component solid solution system. The effects of concentration on the phase composition, microstructure, phase stability at high temperatures, thermal conductivity, thermal expansion, fracture toughness, elastic modulus, and other thermophysical properties of the coatings were systematically analyzed. Furthermore, the mechanism through which Yb2O3 doping impacts the thermal shock resistance of YSZ coatings was elucidated. The results reveal that doping with Yb3+, which has a similar radius to Zr4+, allows the YSZ coatings to retain the tetragonal phase structure at low doping concentrations. The Yb2O3 doping can reduce the thermal conductivity of YSZ coatings due to replacement atom and oxygen vacancy defects enhancing phonon scattering and decreasing the mean free path of phonons. The 1YbYSZ coating demonstrates better thermal shock resistance owing to its high CTE and high fracture toughness resulting from its tetragonal phase, high elastic modulus and high grain boundary density. The Yb2O3 doping can form defect clusters and increase the cation diffusion path due to oxygen vacancies, which inhibits the uneven diffusion of Y3+. Therefore, Yb2O3-doped YSZ coatings demonstrate remarkable phase stability at high temperatures of 1700 °C.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
李爱国应助坦率白竹采纳,获得10
刚刚
ling完成签到 ,获得积分10
刚刚
尉迟三颜完成签到,获得积分10
刚刚
yyf完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
杀出个黎明举报求助违规成功
2秒前
Anonymous举报求助违规成功
2秒前
iitj举报求助违规成功
2秒前
万能图书馆应助yumuhai采纳,获得10
2秒前
xde145完成签到,获得积分10
2秒前
毛毛毛毛毛完成签到,获得积分10
2秒前
共享精神应助yumuhai采纳,获得10
2秒前
3秒前
共产主义战士应助yumuhai采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助七弄采纳,获得10
3秒前
李健应助yumuhai采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助yumuhai采纳,获得30
3秒前
huangdinghuang完成签到,获得积分10
3秒前
blanchpapier完成签到,获得积分10
3秒前
希望天下0贩的0应助yumuhai采纳,获得10
3秒前
大海之滨发布了新的文献求助10
3秒前
Jasper应助yumuhai采纳,获得10
3秒前
3秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
3秒前
4秒前
木木三发布了新的文献求助10
4秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
朴素冰旋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
yang完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
基本的就是完成签到,获得积分10
5秒前
初柒发布了新的文献求助10
5秒前
echo发布了新的文献求助50
5秒前
优雅的白萱完成签到,获得积分10
5秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7773061
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315213
关于积分的说明 20344099
捐赠科研通 7358801
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317136
关于科研通互助平台的介绍 2465678
邀请新用户注册赠送积分活动 2332256