基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的YSZ基熱障涂層導(dǎo)熱性能分析
關(guān)鍵詞：ysz 熱障涂層 分子模擬 摻雜
摘要：稀土元素Sc摻雜可以有效提高YSZ的相穩(wěn)定性和抗鹽霧腐蝕性,使用非平衡分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究YSZ導(dǎo)熱特性,討論模擬體系大小、模擬溫度、Y2O3摻雜含量、納米孔和Sc2O3-Y2O3共摻雜比例對YSZ熱導(dǎo)率的影響規(guī)律。結(jié)果表明,模擬體系大小的選擇對熱導(dǎo)率計(jì)算結(jié)果有一定影響,需選擇合適的模擬尺寸以保證結(jié)果的相對準(zhǔn)確;Y2O3摻雜含量的增加和模擬溫度的升高都會使YSZ熱導(dǎo)率降低,且熱導(dǎo)率降低趨勢逐漸變緩;孔隙率為17.78%時(shí)熱導(dǎo)率比致密材料可下降36.6%,小尺寸納米孔的隔熱效果和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比大尺寸納米孔更好;在總摻雜含量為8 mol%時(shí),Sc2O3和Y2O3摻雜比例的變化對熱導(dǎo)率的影響較小。
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