基于悬浮液等离子喷涂的Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃悬浮液制备及涂层组织结构

摘要

【目的】常规大气等离子喷涂制备新型热障涂层陶瓷层候选材料Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃（BMT）涂层应变容限较低。【方法】基于悬浮液等离子喷涂技术（SPS）,以乙醇为分散介质，聚丙烯酸（PAA）、聚乙烯亚胺（PEI）和聚乙二醇（PEG）为分散剂，借助机械球磨制备了不同成分配比的BMT悬浮液。通过重力沉降观察法、紫外-可见分光光度计、Zeta电位仪对悬浮液的分散行为进行了研究，分析了分散剂种类及添加量对BMT悬浮液稳定性的影响；并利用SPS沉积了BMT涂层，对涂层的物相结构、表面形貌和截面组织进行了表征分析。【结果】结果表明：分散剂PEI在BMT颗粒表面吸附能够提高其Zeta电位，增强颗粒间斥力，并提供空间位阻作用，相比PAA和PEG,BMT悬浮液可以获得更好的分散效果。同时，添加PEI的BMT悬浮液黏度较低（介于1.5～2 mPa·s）,适用于SPS.由SPS制备的BMT涂层基本维持了BMT的物相结构，涂层呈现明显的柱状晶组织，且随悬浮液固含量的提高，涂层沉积效率增加，所形成的柱状晶体积更大，符合高应变容限涂层的组织结构特征。

关键词

Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃ / 悬浮液等离子喷涂 / 分散剂 / 稳定性 / 组织结构