HfO2-La2O3二元系热力学优化
氧化钇稳定氧化锆(YSZ)是目前使用最广泛的热障涂层(TBC)陶瓷材料,但当温度高于1200℃时,YSZ由于相变会产生体积变化,降低涂层的热循环寿命.HfO2-La2O3体系中烧绿石结构的La2Hf2O7具有良好的物理化学性能,如较低的热导率、高熔点以及良好的高温相结构稳定性,使其具有成为新型TBC材料的潜力.因此,HfO2-La2O3体系的相平衡关系和热力学性质将为La2Hf2O7新型TBC材料的设计提供必要帮助.本文将首次对HfO2-La2O3二元系进行热力学优化,针对烧绿石固溶体特有的结构缺陷选用合适的热力学模型进行描述。所有相图和热力学性质的计算将通过FactSage软件完成。基于相平衡、热力学和晶体结构数据对HfO2-La2O3体系进行了热力学优化,获得了一套合理、可靠、自洽的模型参数用于相图和热力学性质的计算。La2O3和HfO2的加入可以分别显著降低HfO2和La2O3的相转变(F=T、T-M和X=H、H=A)温度:(La3+,Hf4+)2(Hf4+,La3+)2(O2-,Va)6(O2-)1(Va,O2-)1模型能很好的描述烧绿石固溶体的结构缺陷及其相平衡和热力学性质;La2Hf2O7在高温范围内的热稳定性好,熔点高达2664K,这些性质有利于其在热障涂层领域中的应用。
热障涂层陶瓷材料 氧化铪 氧化镧 热力学 相平衡 晶体结构
谢伟 曹战民 邢献然 乔芝郁
北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083
国内会议
桂林
中文
174-177
2015-11-03(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)