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目前航空用燃气轮机中广泛使用的热障涂层材料 YSZ长期服役温度的极限为1200℃，超温使用时涂层会由于 YSZ材料发生烧结并伴随相变而过早失效。先进航空发动机研制需要服役温度更高的新型热障涂层材料，其中双稀土改性 SrZrO3作为其中一种新型热障涂层具有较好的综合性能，它是未来热障涂层候选材料。SrZrO3涂层制备过程中，SrO相对过量挥发，导致涂层中出现第二相，研究涂层在热处理过程中的相转变及双稀土改性SrZrO3涂层的热膨胀性能，有助于更加深入地理解SrZrO3涂层中第二相对涂层热膨胀性能的作用机制。 利用XRD、SEM和激光粒度仪分析表征了实验中的热喷涂粉末，对喷涂粉的物相组成、微观形貌以及粒度分布进行了研究。同时对双稀土改性 SrZrO3材料Sr(Zr0.9Yb0.05Gd0.05)O2.95、Sr(Zr0.85Yb0.075Gd0.075)O2.925、Sr(Zr0.9Yb0.05Y0.05)O2.95以及SrZrO3、8YSZ经不同条件热处理后的涂层样品进行了研究。通过 XRD衍射分析对涂层物相组成的变化进行了研究，通过SEM和EDS研究了涂层截面显微形貌和元素分布的变化，通过热膨胀性能测试对涂层的热膨胀性能和抗烧结性能进行了研究。 研究结果表明，SrZrO3、Sr(Zr0.9Yb0.05Gd0.05)O2.95、Sr(Zr0.85Yb0.075Gd0.075)O2.925、Sr(Zr0.9Yb0.05Y0.05)O2.95、8YSZ喷涂粉末的粒径分布都比较集中，其中粒径在38-114.5μm范围内的粉末百分比分别为88.24％、86.45%、83.41%、85.13%、62.42%。XRD衍射分析发现喷涂粉末的结晶度都比较高，所掺杂的稀土元素已经完全固溶到了SrZrO3晶格当中。喷涂粉SEM形貌表明粉末呈球壳式的中空结构且球形度整体较好。 1400/1500℃不同时间热处理后的涂层样品XRD衍射分析表明，稀土元素的掺入抑制了SrZrO3基涂层中第二相由t-ZrO2向m-ZrO2转变，提高了涂层的相稳定性，而8YSZ涂层后期出现大量m-ZrO2，涂层超温使用时材料内应力容易导致涂层失效。 SEM结合EDS分析显示，制备态样品具有比较典型的层状结构，热处理过程中孔洞逐渐减少，SrZrO3基涂层中出现第二相，其总量增加且弥散分布，后期出现互相交联的现象。热处理过程中，纯 SrZrO3涂层中出现边缘光滑的类球体的第二相，而双稀土改性 SrZrO3涂层中第二相呈不规则多边形，它能起到“钉扎”效果，有助于提高涂层层间的结合强度。 热膨胀性能测试结果表明，8YSZ涂层样品在热处理前期明显优于SrZrO3基样品，但热处理100h后，其热膨胀曲线会出现比较明显的波动，纯SrZrO3涂层也存在类似的情况。与纯SrZrO3样品相比，双稀土改性SrZrO3涂层的热膨胀系数有了明显提升，同时涂层样品的热膨胀性能更稳定。SrZrO3、Sr(Zr0.9Yb0.05Gd0.05)O2.95、Sr(Zr0.85Yb0.075Gd0.075)O2.925、Sr(Zr0.9Yb0.05Y0.05)O2.95和8YSZ的烧结系数分别为1.01×10-7s-1、7.01×10-8 s-1、9.80×10-8 s-1、1.43×10-7 s-1、1.12×10-7s-1，纯SrZrO3涂层的抗烧结性能稍好于8YSZ涂层，Sr(Zr0.9Yb0.05Gd0.05)O2.95涂层的抗烧结性能最好。