Amorphisation and crystallisation of phases in plasma sprayed Al2O3 and ZrO2 based ceramics

The susceptibility to glass formation in the group of four Al2O3-SiO2, Al2O3-TiO2, Al2O3-ZrO2 and ZrO2-Y2O3 ceramics alloys plasma sprayed on a metallic substrate, commonly used for thermal shields of diesel engine parts, were studied in the work. In the ceramic layers produced in such a way an amorphous sublayer solidified on a surface of the substrate. The layers were analysed using techniques of electron microscopy (SADP and EDX). It was established, that although all studied alloys revealed amorphous sublayers, the Al2O3-SiO2 materials were more prone to glass formation than the ZrO2-Y2O3 ones. An annealing of the amorphous layers resulted in their partial crystallisation.

---

W pracy analizowano podatność na zeszklenie grupy materiałów ceramicznych typu Al2O3-SiO2, Al2O3-TiO2, Al2O3-ZrO2 oraz ZrO2-Y2O3, natryskiwanych plazmowo na podłoże metaliczne, stosowanych na bariery termiczne części silników wysoko- prężnych. W tak otrzymanych warstwach ceramicznych można wyodrębnić podwarstwę o budowie amorficznej, na granicy z podłożem. Uzyskane warstwy analizowano technikami mikroskopii elektronowej (SADP oraz EDX). Wykazano, że wspomniane podwarstwy charakteryzowały się budową amorficzną we wszystkich analizowanych stopach ceramicznych, jednak największą podatność do amorfizacji wykazały tworzywa Al2O3-SiO2, zaś najmniejszą ZrO2-Y2O3. Wyżarzanie faz amorficznych o tym składzie powodowało częściową ich krystalizację.