热障涂层微观结构的X射线与扫描电镜研究

摘要

高温陶瓷热障涂层的厚度、裂纹、孔隙及孔隙率等微观结构是评价涂层热障性能的关键参考，该文以三层结构热障涂层为研究对象，并用三维X射线显微镜与扫描电子显微镜，从二维和三维视角研究了热障涂层形貌、厚度、孔隙及孔隙率等结构特征。涂层服役前后的二次电子和背散射电子扫描分析表明，涂层具有自愈合层致密性结构和内层非致密瑕疵区存在。三维X射线显微镜采集的三维图像大尺度展示了裂纹以及孔隙等微观结构信息。通过灰度值分析，评判了自愈合层的致密度及其强阻氧性能，运用各功能涂层灰度值差异对比评判它们之间的结合强度。结果显示，两种设备的图像解析结果基本一致，为高温陶瓷热障复合涂层微观结构特征的全面解析提供了可行策略。

关键词

热障涂层 / 微观结构 / 孔隙率 / 裂纹 / 三维X射线显微镜 / 扫描电子显微镜