大气等离子喷涂环境障涂层镀Al表面改性

摘要：

陶瓷基复合材料(CMC)由于具有较低的密度(高温合金的1/3～1/4)、较高的服役温度(比高温合金高200～ 240℃)以及良好的结构强度(高温合金的2倍),已成为未来大推重比航空发动机热端部件的首选材料.发动机服役过程中,热端部件完全暴露于空气气氛中,服役环境恶劣,以SiC/SiC为代表的CMC部件直接面临着腐蚀、烧蚀、冲刷等问题,因此急需开展一类高性能CMC热防护涂层即环境障涂层(EBCs)的研究.通过大气等离子喷涂在SiC/SiC CMC基体表面制备硅/莫来石/硅酸镱(Yb2SiO5)三层结构EBCs.为提高EBCs服役性能,对涂层样品进行镀Al表面改性即采用磁控溅射技术在涂层表面镀Al全包覆,然后对其进行真空热处理.在高温低真空下,涂层表面Al膜发生熔融并在毛细管力的作用下往多孔涂层内部渗透并与Yb2SiO5发生原位反应,在涂层表面形成一层致密α-Al2O3层.对喷涂态及镀Al表面改性涂层进行典型模拟服役环境性能对比实验,发现镀Al表面改性EBCs具有较好的抗高温水氧及耐CMAS(CaO-MgO-Al2O3-SiO2)腐蚀性能.另外,通过实验观察,原位形成的α-A12O3致密层对涂层的热循环性能无明显影响.

关键词：环境障涂层、大气等离子喷涂、镀Al改性、水氧腐蚀、CMAS腐蚀、热循环

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分类号：TQ174

资助基金：国家重点研究发展计划项目2017YFB0306100;广东省科学院项目2018GDASCX-0402,2017GDASCX-0202,2017GDASCX-0111;广东省科技项目2017B090916002,2017A070701027;广东省自然科学基金项目2016A030312015,2017A030310315;广州科技项目201605131008557,201707010385

在线出版日期：2019-03-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：978-984