Hisanori和Gervais等人给出了如图1所示的RE4Al2O9(RE=Yb、Gd、Dy、Y)的线性热膨胀与温度关系曲线。Hisanori等人研究了RE4Al2O9(RE=Y、Yb、Tm、Er、Ho、Dy、Tb、Gd、Eu、Sm)的升降温过程,但是只给出了Yb4Al2O9的热膨胀随温度变化关系,如图1(a)。从图1(a)可以看到随着温度升高,Yb4Al2O9在某一温度会出现体积收缩,而在降温时则体积膨胀,然后回到接近初始状态。Yb4Al2O9在升降温过程中出现的体积突变可能是由相转变引起的,但是文中并未提及升温过程中Yb4Al2O3具体转变成了哪一相。此外,作者发现除了Y4Al2O9(相转变温度为1377℃)外,随着rRE增大,其它RE4Al2O9(RE=Yb、Tm、Er、Ho、Dy、Tb、Gd、Eu、Sm)的相转变温度由1300℃下降至1040℃,体积收缩率为0.5-0.7%,且过程可逆、具有热滞后。Gervais等人的研究发现RE4Al2O9(RE=Gd、Dy、Y)在升降温过程中也有类似的相变现象(如图1(b))。
图1 RE4Al2O9的线性膨胀随温度变化曲线:
在实际应用中,若材料的服役温度区间包含相转变温度点,则材料的体积变化会对其服役产生影响。尤其是在热障/环境障涂层方面,体积变化可能导致涂层开裂甚至失效。因此,需要对相转变的具体过程、相组成变化进行研究并提出抑制相变的方法。
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