图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation不同CMAS成分对稀土硅酸盐涂层腐蚀行为的影响研究

编号：300 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-18 08:45:39 浏览：71次收藏取消收藏

2024-05-12 10:55

15min

[E2] 论坛4：热喷涂与冷喷涂技术B [E2-1] 论坛4B上午

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摘要

陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites, CMCs）是新一代航空发动机热端部件的主要候选结构材料之一。在服役环境中，CMCs在高温下易受到水蒸气和钙镁铝硅酸盐熔体（CMAS）的腐蚀，从而限制其应用。环境障涂层（Environmental Barrier Coating, EBC）可有效提高CMCs稳定性和耐久性。稀土单硅酸盐（X1-RE₂SiO₅和X2-RE₂SiO₅）是具有应用潜力的环境障涂层材料。实际环境中CMAS的成分存在差异，对RE₂SiO₅涂层材料的腐蚀行为也存在差异。然而，有关不同成分CMAS对RE₂SiO₅涂层腐蚀行为的影响研究较少。本项工作采用等离子喷涂技术制备了X1-Gd₂SiO₅和X2-RE₂SiO₅（RE=Er和Yb）涂层，研究了三种涂层在四种不同Ca/Si（Ca/Si=1.1，0.75，0.64和0.42）组成的CMAS下的腐蚀行为特征。研究结果表明，高Ca/Si比的CMAS在高温下黏度会更小，对RE₂SiO₅涂层的腐蚀性更强；稀土离子与Ca²⁺半径差异越大时，RE₂SiO₅涂层的耐蚀性能会更高；X2-RE₂SiO₅具有更稳定的结构，因此耐CMAS腐蚀性能较X1-RE₂SiO₅更优异。该研究结果为稀土硅酸盐EBCs的设计和性能优化提供了实验依据。