等离子喷涂热障涂层材料弹性模量与硬度的压痕测试分析.pdf

　６６　　　材料工程／２０１１年１Ｏ期　等离子喷涂热障涂层材料弹性模量与　　　　硬度的压痕测试分析　　　　　　　　　ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｆＥｌａｓｔｉｃＭｏｄｕｌｕｓａｎｄＨａｒｄｎｅｓｓｏｆＡｉｒ　　　　　　　ＰｌａｓｍａＳｐｒａｙｅｄＴｈｅｒｍａｌＢａｒｒｉｅｒＣｏａｔｉｎｇｓ　　　　ｂｙＮａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ　　毛卫国，陈　　　强，张斌，万　杰　　　　（湘潭大学材料与光电物理学院低维材料及其应用　　　　技术教育部重点实验室，湖南湘潭４１１１０５）　　—　　　　　ＭＡＯＷｅｉｇｕｏ，ＣＨＥＮＱｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＢｉｎ，ＷＡＮＪｉｅ　　　　　　　　　　　（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬｏｗＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　　　　　　（ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ），ＦａｃｕｌｔｙｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，（）ｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄ　　　　Ｐｈｙｓｉｃｓ，ＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１１０５，Ｈｕｎａｎ。Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　　摘要：采用纳米压痕法，研究了经高温热循环处理后的等离子喷涂热障涂层材料弹性模量和硬度的抛物线式演变规律，　　　　　　　　　　　　　　并采用Ｗｅｉｂｕｌｌ统计分析方法对纳米压痕测试数据进行Ｔ￣ｋＮＮ分析，提高了实验数据的可靠性。结果表明，经过高温　　　　　　　　　　　　　热循环处理之后，不同位置处的热障涂层弹性模量和硬度都呈现出明显的各向异性分布。随着热循环次数的增加，涂层　　　　　　　　　　　表面和截面上的弹性模量和硬度都随之增大，￣ｉｇＮ－－定次数之后，两者的数值变化趋于平缓。涂层截面处的弹性模量　　　　　　　　　　　和硬度都大于涂层表面处的数值。最后结合热循环处理前后热障涂层材料微观结构的变化观察，简单讨论了其弹性模　　　　量和硬度演变的原因。　　　　　　　关键词：热障涂层；纳米压痕；弹性模量；硬度；Ｗｅｉｂｕｌ１分析　　　中图分类号：ＴＢ３３３　　文献标识码：Ａ　——　　文章编号：１００１４３８１（２０１１）１０００６６０６　　　　　　　　　　　　　　—　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｒａｂｏｌｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｏｆａｉｒｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｅｄｔｈｅｒｍａ１ｂａｒ　　　　　　　　　ｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓｕｎｄｅｒｔｈｅｒｍａ１ｃｙｃｌｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．　　　Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ　　　　　　　　　　　　　ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＷｅｉｂｕｌｌｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｔｏｍｉｎｉｍｉｚｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｃａｔｔｅｒ．　　—　Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａ　　　　　　　　　　　　　　　—　ｔｅｄｔｈａｔｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｉｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｒｅｇｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｄｉｓｐｌａｙａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕ　　　　　　　　　　　　　　　　　——　ｔｉｏｎ．Ｔｈｅｙｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｎｇｒａｄｕａｌｌｙｋｅｅｐａｃｏｎｓｔａｎｔａｆｔｅｒｓｏｍｅｔｈｅｒｍａｌｃｙ　　　　　　　　　　—　　　　　　　ｃｌｅｓ．Ｔｈｅｖａｌｕｅｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｉｎｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｌｃｏａｔｉｎｇａｒｅｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎ　　　　　　　　　　　　　　　—　ｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｉｄｏｆｔｈｅｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍｉｃｒｏ　　ｓｃｏｐｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ．　　　　　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇ；ｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ；ｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ；ｈａｒｄｎｅｓｓ；Ｗｅｉｂｕｌｌｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ　　　　　为了提高航空发动机的涡轮进口温度和热效率，　　使得航空发动机获得更高的推重比，１９５３年美国国家　　—　航空航天局研究中心提出了热障涂层（ＴｈｅｒｍａｌＢａｒｒｉ　　　ｅｒＣｏａｔｉｎｇｓ，ＴＢＣｓ）材料的概念ｊ，其基本原理大致是　　　　基于陶瓷材料具有熔点高、热传导率低、蒸汽压低、辐　　　射率低和反射率高等特点，将陶瓷粉末喷涂或者沉积　　　在高温合金热端部件（尤其是涡轮叶片）表面，以降低　　　高温部件的工作温度，使其免受高温腐蚀和高温氧化，　　明显延长高温部件的使用寿命，使现代航空燃气涡轮　发动机内高温合金部件在高于其熔点温度的服役环境　　　　　　　　　　　　　　　　中工作成为可能，进而提高了航空发动机燃气温度和　’　　　热效率。］。美国Ｎ．Ｐ．Ｐａｄｔｕｒｅ等指出：热障涂层系　　　　　　　　　　　　　　　统是所有涂层系统中最复杂的一种结构，也是最急需　　　　　　　　　　　　　应用在航空发动机和工业涡轮机内高温部件的一种隔　　　　　　　　　　　　　热涂层［４］。它是一个典型的多层复合系统，主要包括　　　　—　—　四层材料：耐高温镍基合金基底（ＮｉｓｕｐｅｒａｌｌｏｙＳｕｂ　　　　　　　　ｓｔｒａｔｅ）、过渡层（ＮｉＣｒＡ１Ｙ）、热生长氧化层（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ　　　　　　　　　　　　　ＧｒｏｗｎＯｘｉｄｅ，ＴＧＯ）和陶瓷涂层（８（质量分数）　　　　Ｙ２Ｏ３一ＺｒＯ２，８ＹＳＺ），如图１所示＿４Ｊ。　　　　　　　　　　　　　　　但是在高温高压服役环境中，热障陶瓷涂层与金　６８　　　材料工程／２０１１年１Ｏ期　　　　　　　可以计算出接触深度ｈ：　　　　　　ｈ一ｈ一￡　（２）　　　　　　式中：为压人接触深度。由方程（１）和（２）可以计算　　　出折合模量Ｅ：√　　去赤（）　㈤　　　　　　　式中：为无量纲参数。最后将Ｅ代人下式：　　　击一＋　㈩　　　　　ＥＥ。Ｅ。…　　　　　　　　　便可以算出弹性模量Ｅ，其中为被测样品的泊松　　　　　　　　　　　　　　　　　　　比。Ｅ和／２ｉ分别为压针材料的弹性模量和泊松比。　　　　以上公式为由实验参数计算出被测材料弹性模量的　　　　　　　　　原理公式，具体实验中由纳米压痕仪分析计算直接　　　读出。　　　　　　　　　　　　　对于材料的硬度测试，接触投影面积一般用下式　　拟合：　—　Ａ　　Ｃｈ　（５）　　　　　式中Ｃ为曲线拟合常数。硬度计算公式为：　　Ｈ一　（６）　　　　　　　式中：Ｈ为硬度；Ｐ为最大载荷；Ａ是压痕面积，它也　　　　　　　　　　　　是接触深度＾的函数。联立方程（１），（２），（５）和（６）　　就可以计算出材料的硬度值。　　　　２Ｗｅｉｂｕｌｌ模数分析］　　　对于脆性材料的断裂测试，测试数据有较大的分　　散性，理想值与数据的平均值存在较大的偏差，因而不　能简单采用平均值计算。由于等离子喷涂热障涂层存　　　在大量孔洞和缺陷，测试结果存在较大的分散性，本研　　　　　　　　　　　　　　　　　　究采用Ｗｅｉｂｕｌｌ统计分析来处理纳米压痕实验数据，　　　　　　　　　　　　　　　以减小实验测试误差。首先本研究简单介绍Ｗｅｉｂｕｌ１　　分析的基本原理。假设脆性材料的断裂韧性测试结果　　　　　　　　　　　　　　服从ｗｅｉｂｕｌ１分布，其累积概率分布函数可以写　　　成：　　　＿１一ｘｐ（）］　（７）　　　　　　式中的Ｋ。和ｍ均为常数，分别为Ｗｅｉｂｕｌ１分布的尺　　　　度参数和Ｗｅｉｂｕｌｌ模数。ｍ越大测试结果的分散性越　　　小。将方程（７）改写为：　　—　ｌｎｌｎ［１／（１一）］一ｍｉｎｋＩｃｍｌｎＫｏ　（８）　　　　　该直线的斜率就是Ｗｅｉｂｕｌｌ模数，因此可以用实测的　　　　Ｋ值得到线性拟合的Ｗｅｉｂｕｌ１分别得尺寸参数Ｋｏ。　　　　　　　　　　　　　将实验测得的Ｋ按由小到大的顺序排列（Ｋｉｃ），　…　　　…　　　　　　　　　　　（Ｋ）。，（ＫＩ）（Ｋ１），断裂韧性不高于（Ｋｃ）的　　　　　概率为Ｐ为：　　　Ｐ一ｌ一　（０）　　　　　　　　　　　　　　　Ｎ为样品的容量，将式（９）所得的Ｐ值代入方程（８）进　　　　行线性回归，获最小二乘法得到的ｍ和Ｋ。。　　　　　　　　　　　对于本研究中纳米压痕测试热障涂层样品的弹性　　　模量与硬度，由于测试原理相似，在对陶瓷层弹性模量　　　　　进行Ｗｅｉｂｕｌ１分析时，将方程（８）中的ＫＩｃ与Ｋ。换成　　　　　　　　　　　　　Ｅ与Ｅ。，同样计算陶瓷层硬度时把方程（８）Ｋ。与Ｋ。　　　　　　　　　　　　　　　　　　换成Ｈ和Ｈ。口。因此弹性模量的线性回归函数　　为：　　—　ｌｎｌｎ［－１／（１一）］一ｍｉｎｅｍｉｎＥ０　（１０）　　　　　　　其硬度的线性回归函数为：　　—　ｌｎｌｎ［１／（１一声）］一ｍｌｎＨｍｌｎＨｏ　（１１）　　３实验测试及分析　　　　　　３．１样品制备及热处理　　　　　　　　　　　选用８ＹＳＺ材料作为陶瓷涂层材料，选ＮｉＣｒＡ１Ｙ　　　　　　　　　　　　　　　　材料作为过渡层材料，基底材料是高温镍基合金。采　　用等离子喷涂工艺沉积过渡层和陶瓷层。基底几何尺　寸是１０ｍｍ×５ｍｍ×　　　　　　　　　２ｒａｍ，过渡层厚度大约为９０／￣ｍ，　　　　　陶瓷层厚度大约为３００￣ｔｍ。先将箱式电阻炉加热到℃　　　　　１０００并保持恒温，再将样品放人其中，加热１ｈ后取　　　　　出，１０ｍｉｎ之后冷却到室温，这样就完成了一次热循　　　　　　　　　环。对样品分别进行３０，５０，１００，１５０，１８０次热循环，　　　　每组样品个数为３个。在实验之前必须要对热循环处　　　　　　　　　　　　　　　理后样品表面进行细致的金相处理，达到纳米压痕测　　　试要求。　　　　３．２纳米压痕测试　　　　　　　　—　采用美国Ｈｙｓｉｔｒｏｎ公司生产的ＴｒｉｂｏＩｎｄｅｎｔｅｒ　　　　　　　　　　　　　　　纳米压痕测试系统。压头选用Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ金刚石压　　　　　　头，呈三棱锥型，锥角为１４２．３。，曲率半径为１５０～　　　　　　　　　　　　２００ｎｍ。压人过程是采用控制试验力的方法。其参数　　　　　设置为：加载速率为３０ｍＮ／ｓ；最大力为３Ｎ。为消除　　　　　　　　　　　　　　　　　材料蠕变的影响，设置在最大压痕载荷下的保载时间　　　　　　　　　　　　为２０ｓ，卸载时间为１０ｓ。基于Ｌｉ和Ｂｒａｄｔ等ｎ提出　　　的试样比例阻力模型，即当外加载荷高于临界载荷时，　弹性模量和硬度与外加载荷无关。本实验的外加载荷　　　　　　　　　　　　最大设置为３Ｎ，以消除压痕尺寸效应。每个样品的测　　　　　试次数为２０次。因为高温热处理对８ＹＳＺ材料的泊　　　　松比影响较小，所以本研究假设其在热循环条件下是　　　　　　　　　　　　　　不变的，取＝：＝０．１。对于Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ金刚石压头，　　　　　　　有Ｅ一ｌｌ４０ＧＰａ，一０．０７［。　　　　　等离子喷涂热障涂层材料弹性模量与硬度的压痕测试分析　６９　　　　４结果分析和讨论　　　　　　　　　　　　　　　　　图４表示对原始热障涂层的压痕测试数据进行　　　　ｗｅｉｂｕｌ１分析处理，对于其他类型的实验试样，也用同　　样的分析方法处理。热障涂层表面和界面处的弹性模　　　量和硬度分析结果如表ｌ～４所示。对于热障涂层弹　　　　　　　　　　　性模量的ｗｅｉｂｕｌ１分析，从表１和表２中可看出，最小　　　　　　　　　　　的Ｗｅｉｂｕｌｌ模数ｍ值有５．０１，最大的Ｗｅｉｂｕｌｌ模数ｍ　　　值为ｌ３．５２，平均值大约为９．２３。ＧＵＯ等在不同加载　　　　　　　　　　　　　　　　　　速率下采用压痕法测试了８ＹＳＺ的弹性模量，其　　　　　　　　　　　ｗｅｉｂｕｌｌ模数大约在５．１６左右＿１。从表３和表４中所　　　示的热障涂层硬度的ｗｅｉｂｕｌｌ数据发现，最小的Ｗｅｉｂｕｌｌ　　　　　　　　模数值为３．６５，最大的ｗｅｉｂｕＵ模数ｍ值为１０．３７，　　　　平均值大约为６．１８。Ｇｕｏ等得到的Ｗｅｉｂｕｌｌ模数ｒｎ值　　　　‘　　　　　　　主要集中在８．６４左右口。］，本研究结果与Ｇｕｏ等的测　　　　　　　　试结果有些差异，可能是由于材料微结构不同引起的。　　　　　图４原始样品的截面处陶瓷层弹性模量和硬度的ｗｅ｜ｂｕｌ１分析处理　　（ａ）弹性模量；（ｂ）硬度　　　　　　　　　　　　　　—　Ｆｉｇ．４Ｗｅｉｂｕｌｌｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｉｎｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ　　　—　　　　　　　　ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｓｒｅｃｅｉｖｅｄｃｅｒａｍｉｃｃｏａｔｉｎｇ（ａ）ｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ：（ｂ）ｈａｒｄｎｅｓｓ　　　　　表１热障涂层表面处的弹性模量分析　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ１ＷｅＩｈｕＵａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｉｎ　　　ｔｈｅｓｕｒ｛ａｃｅｃｏａｔｉｎｇ　　　　表２热障涂层截面处的弹性模量分析　　　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ２Ｗｅｕｌｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｉｎ　—　　ｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｌｃｏａｔｉｎｇ　　　　　　　表３热障涂层表面处的硬度分析　　　　　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ３ＷｅｕＵａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈａｒｄｎｅｓｓｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｃｏａｔｉｎｇ　　　　　　表４热障涂层截面处的硬度分析　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ４Ｗｅ．ｂｕ１ｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈａｒｄｎｅｓｓｉｎ　—　　ｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎａｌｃｏａｔｉｎｇ　　　通过上述Ｗｅｉｂｕｌｌ模数分析，热障陶瓷涂层表面　和界面处的弹性模量和硬度随热循环次数的演变关系　　基于ＴＥＭ图像的炭黑在聚合物基体中分散性的定量表征　７７　　　　　　　　　［７］汪传生，祝卫国．混炼胶中炭黑分散度测定方法的改进［Ｊ］．橡胶　—　工业，２００４，５１（１２）：７５５７５８．　　　　　　　　　　　［８］占部诚亮，赵可申．用电阻法测定炭黑的分散度［Ｊ］．橡胶译丛，—　１９８７，（６）：６９７６．　　　　　　　　　［９］裴运同，李恒泰．丙纶强力丝专用色母粒的研制［Ｊ］．塑料工业，—　　１９９７，（４）：８５８７．　　　　　　—　［１０］ＪＡＣＱＵＩＲ．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｉｍａｇｅＪＥＪ］．ＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＩｍａｇｉｎｇＲｅ　—　　ｓｅａｒｃｈＵｎｉｔ，２００９，（９）：１１９．　　　　　　　　　—　［１１］ＴＯＮＹＪＣ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｉｍａｇｅｊｆｏｒｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ［Ｊ］．Ｍｉ　—　　ｃｒｏｓｃＭｉｃｒｏａｎａｌ，２００７，１３（２）：１６７４１６７５．　　　　　　　　　　　　［１２］ＨＷＡＮＧＳＩ，ＣＨＯＬＳＩ．Ｕｓｅｏｆａｌｏｇｎｏｒｍａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍｏｄｅｌ　　　　　　　　—　—　ｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｓｏｉｌｗａｔｅｒｒｅｔｅｎｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｆｒｏｍｐａｒｔｉｃｌｅ。ｓｉｚｅｄｉｓ－　　——　ｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄａｔａ［Ｊ］．ＪＨｙｄｒｏｌ，２００６，３２３（１４）：３２５３３４．　　　　　　　—　［１３１ＮＡＫＡＯＹ，ＹＡＢＵＴＡＭ，ＴＯＭＩＮＡＧＡＡ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅ　　　　　　　　　ｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｔｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｉｎｃｏａｔｉｎｇｓ　　　　—　ａｎｄｆｉｌｍｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ￣．ＰｒｏｇＯｒｇａｎｉｃＣｏａｔ，１９９２，２０（３）：３６９　３８１．　　　　　　　ｒ１４］ＫＡＲＮＥＺＩＳＰＡ，ＤＵＲＲＡＮＴＧ，ＣＡＮＴＯＲＢ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　　　　　—　　ｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｃａｓｔａｌａｌｌｏｙ／ｓｉｃｐｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．　　—　　ＭａｔｅｒＣｈａｒａｃｔ，１９９８，４０（２）：９７１Ｏ９．　　　　　　　　—　［１５１ＴＺＡＭＴＺＩＳＬＳ，ＢＡＲＥＫＡＲＮＳ，ＢＡＢＵＡＮＨ，ｅｔａ１．Ｐｒｏ　　　　　　　　ｃｅｓｓｉｎｇｏｆａｄｖａｎｃｅｄＭ／ＳｉＣｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　　　　—　ｕｎｄｅｒｉｎｔｅｎｓｉｖｅｓｈｅａｒｉｎｇ～ａｎｏｖｅｌＲｈｅｏｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　　—　　ＰａｒｔＡ，２００９，４０（２）：１４４１５１．　　　　　　　　　—　［１６］ＲＨＯＤＥＳＭＪ，ＷＡＮＧＸＳ，ＮＧＵＹＥＮＭ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｆｍｉｘ　　—　　　　　　　　ｉｎｇｉｎｇａｓｆｌｕｉｄｉｚｅｄｂｅｄｓｕｓｉｎｇａＤＥＭｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＣｈｅｍＥｎｇＳｃｉ，—　　２００１，５６（８）：２８５９２８６６．　　　　　　　　—　［１７］ＴＡＳＩＲＩＮＳＭ，ＫＡＭＡＲＵＤＩＮＳＫ，ＨＷＥＡＧＥＡＭＡ．Ｍｉｘ　　　　　　　　　　　ｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｂｉｎａｒｙｐｏｌｙｍｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｏｆｍｉｘｅｒｓ　　—　［Ｊ］．ＭｏｄｅｒｎＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅ，２００９，３（６）：８８９５．　　　　　　　　　　ｒ１８］ＡＬＨＷＡＩＧＥＡＡ，ＴＡＳＩＲＩＮＳＭ，ＳＯＷＥＤＡＮＡＭ，ｅｔａ１．　　　　　　　　　　　Ｓｔｕｄｙｔｈｅｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆｍｉｘｉｎｇａｂｉｎａｒｙｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｇｒａｎｕｌａｒ　　　　　　　　ｍｉｘｔｕｒｅｉｎｆｌｕｉｄｉｓｅｄｂｅｄｍｉｘｅｒ［Ａ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＷｏｒｌｄ　　　　　　—　ＣｏｎｇｒｅｓｓｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅＦＣ］．ＳａｎＦｒａｎ　　　　ｃｉｓｃｏ：ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｓ，２００８．　　　　　　　　　—　［１９］ＺＨＡＯＹＺ，ＪＩＡＮＧＭＱ，ＺＨＥＮＧＪＹ．Ｄｉｓｃｒｅｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕ　　　　　　　　　ｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｉｎｂｒａｚｉｌｎｕｔｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｈｙｓｉｃａ—　　Ｓｉｎｉｃａ，２００９，５８（３）：１８１３１８１８．　　　　　　　　　　Ｅ２ｏ］ＺＨＡＯＹＺ，ＺＨＡＮＧｘＱ，ＬＩＵＹＬ，ｅｔａ１．Ａｕｇｍｅｎｔｉｎｇｔｈｅ　　　——　　　　　　　—　ｍｉｘｉｎｇｏｆｓｉｚｅｔｙｐｅｂｉｎａｒｙｇｒａｎｕｌａｒｓｙｓｔｅｍｓｉｎａｒｏｔａｔｉｎｇｈｏｒｉｚｏｎ。　　　—　ｔａｌｄｒｕｍ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｈｙｓｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００９，５８（１２）：８３８６８３９３．　　　　　基金项目：科技部国家科技支撑计划（２００９ＢＡＥ７５Ｂ０１）　　—　　—　收稿日期：２０１０－１００４；修订日期：２０１卜Ｏ３０７　　　　　　　　　　作者简介：姜兆辉（１９８２），男，博士生，从事高聚物结构与性能研究，　　　　　　　　　　　　联系地址：北京市朝阳区延静里中街３号中国纺织科学研究院研究开—　发中心（１０００２５），Ｅｍａｉｌ：ｔｊｊｚｈ一２００５＠１６３．ｃｏｒｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　栗米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米　　　（上接第７１页）　　　　　　　　　—　［８］ＥＶＡＮＳＡＧ，ＭＵＭＭＤＲ，ＨＵＴＣＨＩＮＳＯＮＪＷ，ｅｔａ１．Ｍｅｅｈａ　　　　　　　　ｎｉｓｍｓｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．　　　　—　　ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，２００１，４６（５）：５０５５５３．　　　　　　　　　　—　［９］ＧＵＯＳＱ，ＫＡＧＡＷＡＹＫ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐｏｓｕｒｅｏｎｈａｒｄ　　’　　　　　——　ｎｅｓｓａｎｄＹｏｕｎｇｓｍｏｄｕｌｕｓｏｆＥＢ－ＰＶＤｙｔｔｒｉａｐａｒｔｉａｌｌｙｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　　　　　ｚｉｒｃｏｎｉａｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．ＣｅｒａｍｉｃｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，—　　２００６，３２（３）：２６３２７０．　　　　　’　　　—　　［１０］ＧＵＯＳＱ，ＫＡＧＡＷＡＹＫ．Ｙｏｕｎｇｓｍｏｄｕｌｉｏｆｔｏｐｃｏａｔａｎｄ　　　　　　　　　　　　ｔｈｅｒｍａｌｇｒｏｗｎｏｘｉｄｅｉｎａｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｅｄｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓ　　—　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２００４，５０（１１）：１４０１１４０６．　　　　　　’　　［１１］ＴＡＮＧＦ，ＳＣＨＯＥＮＵＮＧＪＭ．ＥｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＹｏｕｎｇｓｍｏｄｕｌｕｓ　　　　—　　　　　ｏｆａｉｒｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｅｄｙｔｔｒｉａｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｚｉｒｃｏｎｉａｉｎｔｈｅｒｍａｌｌｙｃｙｃｌｅｄ　　　　ｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２００６，５４（９）：—　　１５８７１５９２．　　　　　　　　　［１２］李美妲，胡望宇，孙晓峰，等．ＥＢ－ＰＶＤ热障涂层的杨氏模量和　　—　断裂韧性研究［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２００６，３５（４）：５７７　５８０．　　　　　　　　　　　［１３］许宝星，李立州，赵彬等．平头压痕试验确定热障涂层杨氏模　　　—　量的方法研究［Ｊ］．应用力学学报，２００６，２３（１）：７２７５．　　　　　　　　　　　　［１４］高怡斐．仪器化压痕试验法测定金属材料的硬度与材料参数　—　［Ｊ］．物理测试，２００３，（５）：１３．　　　　　　　　　　　［１５］ＧＵＯＳＱ，ＫＡＧＡＷＡＹＫ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅａｎｄｈｏｌｄｉｎｇ　　　　’　　　　　—　ｔｉｍｅｏｎｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄＹｏｕｎｇｓｍｏｄｕｌｕｓｏｆＥＢ－ＰＶＤｔｈｅｒｍａｌｂａｒ　　　　　ｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＣｏａｔｉｎｇｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，１８２—　　（１）：９２１ＯＯ．　　　　　　　　　—　［１６１ＷＥＩＢＵＬＬＷ．Ａｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａ　　　　ｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ，１９５１，１８：２９３～２９７．　　　　　　　　　　［１７］ＬＩＨ，ＢＲＡＤＴＲＣ．Ｔｈｅｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｌｏａｄ／ｓｉｚｅｅｆｆｅｃｔａｎｄｔｈｅ　　　　　　　　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｖｉｔｒｅｏｕｓｓｉｌｉｃａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ—　—　　ＮｏｎＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｏｌｉｄｓ，１９９２，１４６：１９７２１２．　　　　　　　　—　［１８］ＺＨＯＵＹＣ，ＨＡＳＨＩＤＡＴ．Ｃｏｕｐｌｅｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒａ　　　　　　　　　　　ｄｉｅｎｔａｎｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｔｈｅｒｍａｌｂａｒｒｉｅｒｃｏａｔｉｎｇ　　　　　　　　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄｓａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，—　—　　２００１。３８（２４２５）：４２５３４２６４．　　　　　　ｒ１９］ＡＲＴＩＧＡＳＲ，ＰＩＮＴＯＡ，ＬＡＧＵＡＲＴＡＡ．Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ—　　　　　　　　　　ｍｉｃｒｏｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｎｓｍｏｏｔｈａｎｄｒｏｕｇｈｓｕｒｆａｃｅｓｗｉｔｈａｎｅｗ　　　　—　—　ｃｏｎｆｏｃａｌｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｆｉｌｅｒ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｔｈｅＳＰＩＥＴｈｅＩｎｔｅｒｎａ　　　　—　　ｔｉｏｎａｌＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＯｐｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９９，３８２４：９３１０４．　　　　　　　　—　　［２０］李剑锋，周明霞，丁传贤．等离子喷涂ｃｒ３ｃｚＮｉＣｒ涂层的气孔　　—　率统计分析［Ｊ］．航空材料学报，２０００，２０（３）：３３３９．　　　　　　　　　　［２１］ＴＨＯＭＰＳＯＮＪＡ，ＣＬＹＮＥＴＷ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ　　　　　　　　—　　ｏｎｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｚｉｒｃｏｎｉａｔｏｐｃｏａｔｓｉｎｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｅｄＴＢＣｓ　—　［Ｊ］．ＡｃｔａＭａｔｅｒｉａｌｉａ，２００１，４９（９）：１５６５１５７５．　　——　　　　收稿日期：２０１０１２０６；修订日期：２０１１－０４－０６　　　　　　　　　　作者简介：毛卫国（１９７９一），男，副教授，博士，硕士生导师，从事热障涂　　　　　　　层材料的设计制备、界面结合性能表征、系统的破坏机制和特殊试验模　　　　　拟系统设计及研制，联系地址：湖南省湘潭大学材料与光电物理学院材　　　—　　　料科学与工程系（４１１１０５），Ｅｍａｉｌ：ｓｓａｍａｏ＠１２６．ｃｏｒｎ；ｗｇｍａｏ＠ｘｔｕ．　ｅｄｕ．ｃｎ