物相组成对硅酸镱涂层显微结构和耐蚀性能的影响研究

摘要：

陶瓷基复合材料(Ceramic matrix composites CMCs)被视为新一代航空发动机热端部件的主要候选材料.然而,陶瓷基复合材料在服役过程中会受到高温水蒸气腐蚀,从而导致材料性能急剧下降.在CMCs表面制备环境障碍涂层(Environmental barrier coating,EBC)可有效解决这一难题.稀土硅酸盐具有高熔点、与CMCs匹配的热膨胀系数和良好的耐蚀性能等特点,是最具应用潜力的环境障碍涂层材料.大气等离子体喷涂技术是制备稀土硅酸盐环境障碍涂层的常见方法.本文通过固相反应法制备了不同物相组成的硅酸镱粉体,并采用大气等离子体喷涂方法制备了富Yb2O3(YS0.75)和富Yb2Si2O7(YS1.25)两种涂层,比较研究了涂层的相组成、微观结构和耐高温水蒸气腐蚀性能.研究发现,YS0.75涂层主要由Yb2O3和Yb2SiO5相组成,结晶度较高,层状结构明显,涂层内有较多裂纹.YS1.25涂层主要由Yb2SiO5和Yb2Si2O7相组成,结晶度较低,片层间结合紧密,涂层含有较多球型气孔.不同物相组成的硅酸镱涂层经1400oC高温水蒸气腐蚀后表面均生成Yb2SiO5层.富Yb2O3涂层具有更好的耐水蒸气耐蚀性能.

关键词：硅酸镱、环境障碍涂层、物相组成、显微结构、耐蚀性能

所属期刊栏目：11

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：中国科学院国防科技创新基金项目CXJJ-17S076

在线出版日期：2019-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：37-44