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热障涂层(Thermal Barrier Coatings，rBCs)是利用陶瓷材料耐高温、耐冲刷、抗腐蚀和低热导性能，将其以涂层的形式与金属基体相复合的一种表面防护技术，以提高金属部件的工作温度，增强热端部件的抗高温能力，延长热端部件的使用寿命，提高发动机的工作效率。目前，广泛使用的热障涂层材料8YSZ的极限使用温度为1200℃。为了进一步提高燃气进口温度，需开发性能优于8YSZ的新TBCs材料。本文研究了新型TBC材料即六铝酸盐的性能。
本文采用Sol-Gel法合成一系列的稀土六铝酸盐：LaMgAl11O19(LMA)，NdMgAl11O19(NMA)，SmMgAl11O19(SMA)，GdMgAl11O19(GMA)。这些六铝酸盐的微观结构均是由小晶片无规堆积而成，并且小晶片的厚度随稀土离子半径的减小而不断增大。淬火实验表明，LMA，NMA，SMA抗热震性能优于8YSZ，并且发现在合成的粉体中小晶片厚度越小，烧结样品的孔隙率越高，样品的热循环寿命越长。GMA较短的热循环寿命与样品中含有的杂相a-Al2O3有关。SMA样品同时发生穿晶断裂和沿晶断裂两种方式，其中的穿晶断裂与Sm3+离子的变价有关。
还采用Sol-Gel法合成了一些其它的六铝酸盐：CaAl12O19，SrAl12O19，BaAl12O19，SrMgAl10O17，BaMgAl10O17，LaAl11O18。其中，LaAl11O18具有明显的小晶片微观形貌，厚度0.4μm，长度～2.5μm。在100～1250℃温度区间，这些六铝酸盐的平均热膨胀系数低于8YSZ。LaAl11O18的热膨胀系数随温度的升高而增大，在高温下与8YSZ的热膨胀系数相近。淬火实验表明，SrAl12O19的热循环寿命较长，可与SMA相比，而其它几种六铝酸盐的寿命较短。
通过热压烧结(1600℃，25MPa)得到了六铝酸盐的致密样品，测量其力学性能。结果表明：从LMA到GMA，随着Ln-O键能的减小，稀土六铝酸盐的维氏硬度、断裂韧性和弯曲模量都存在不断减小的趋势，而碱土金属的六铝酸盐变化趋势不明显。