基于分子动力学模拟的YSZ基热障涂层导热性能分析

关键词：ysz 热障涂层 分子模拟 掺杂 

摘要：稀土元素Sc掺杂可以有效提高YSZ的相稳定性和抗盐雾腐蚀性,使用非平衡分子动力学模拟方法研究YSZ导热特性,讨论模拟体系大小、模拟温度、Y2O3掺杂含量、纳米孔和Sc2O3-Y2O3共掺杂比例对YSZ热导率的影响规律。结果表明,模拟体系大小的选择对热导率计算结果有一定影响,需选择合适的模拟尺寸以保证结果的相对准确;Y2O3掺杂含量的增加和模拟温度的升高都会使YSZ热导率降低,且热导率降低趋势逐渐变缓;孔隙率为17.78%时热导率比致密材料可下降36.6%,小尺寸纳米孔的隔热效果和结构稳定性比大尺寸纳米孔更好;在总掺杂含量为8 mol%时,Sc2O3和Y2O3掺杂比例的变化对热导率的影响较小。

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