以抗CMAS腐蚀为目标的稀土硅酸盐环境障涂层高熵化设计与性能提升

摘要：

环境障涂层是大推力和高推重比航空发动机的关键材料,能够为碳化硅纤维增强碳化硅(SiCf/SiC)陶瓷基复合材料热端部件提供有效防护,阻挡燃气及环境腐蚀介质的侵蚀.稀土硅酸盐具有与SiC基复合材料匹配的热膨胀系数以及良好的化学相容性,是目前国际公认的优选环境障涂层体系.然而,目前已知稀土硅酸盐材料耐典型低熔点氧化物CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)腐蚀性能不足,难以满足新一代航空发动机1300℃及以上温度的工程应用需求.本文总结了近年来稀土硅酸盐耐CMAS腐蚀相关研究进展,重点介绍了本团队关于单一稀土主元单/双硅酸盐CMAS腐蚀机理的研究成果,以此为基础提出高熵化设计思路,旨在充分利用不同稀土元素在与CMAS反应过程中呈现的特性差异,通过合理设计多稀土主元搭配实现稀土硅酸盐材料耐CMAS腐蚀性能提升.最后对高熵稀土硅酸盐环境障涂层的发展方向进行了展望.

关键词：环境障涂层、稀土硅酸盐、高熵陶瓷、CMAS腐蚀

所属期刊栏目：59

分类号：TB32(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划;国家科技重大专项;中国科学院重点部署项目;辽宁省兴辽英才计划项目

在线出版日期：2023-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：523-536