[发明专利]一种热障涂层界面附近陶瓷层残余应力的无损测量方法

权利要求书

1.一种热障涂层界面附近陶瓷层残余应力的无损测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对纯YSZ:Eu³⁺块体试样进行单轴加载，获得Eu³⁺离子荧光峰位与单轴应力的关系；

2)根据平面等双轴应力和单轴应力转换公式，获得Eu³⁺离子荧光峰位与平面等双轴应力的关系；

3)在TBC界面上方陶瓷层内的易开裂区预制一层掺杂Eu₂O₃的YSZ:Eu³⁺层将其作为应力传感层；

4)采用荧光光谱仪发射532nm激光，从表面穿透TBC至界面YSZ:Eu³⁺应力传感层处，激发其荧光信号，并记录Eu³⁺离子荧光峰位信息；根据已获得的Eu³⁺离子荧光峰位与平面等双轴应力的关系，将测量得到的峰位转换成应力，从而得到YSZ:Eu³⁺应力传感层处的残余应力，此即为TBC界面附近陶瓷层残余应力。

2.根据权利要求1所述的一种热障涂层界面附近陶瓷层残余应力的无损测量方法，其特征在于，步骤1)中，纯YSZ:Eu³⁺块体试样采用大气等离子喷涂法制备得到。

3.根据权利要求1所述的一种热障涂层界面附近陶瓷层残余应力的无损测量方法，其特征在于，步骤2)中，Eu³⁺离子荧光峰位与平面等双轴应力的关系：

式中：v₁——平面等双轴应力条件下TBC中Eu³⁺的跃迁峰峰位；v₀——TBC未受载荷时Eu³⁺的跃迁峰峰位，其值为16508.49cm^-1；∏——单轴应力状态下的频移系数。

4.根据权利要求1所述的一种热障涂层界面附近陶瓷层残余应力的无损测量方法，其特征在于，步骤3)中，应力传感层的厚度为10-50微米。