物相组成对硅酸镱涂层显微结构和耐蚀性能的影响研究

论文摘要

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。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 钟鑫,牛亚然,朱涛,王亚文,石旻昊,郑学斌

关键词: 硅酸镱,环境障碍涂层,物相组成,显微结构,耐蚀性能

来源: 热喷涂技术 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,航空航天科学与工程

单位: 中国科学院上海硅酸盐研究所,材料与光电研究中心中国科学院大学

基金: 中国科学院国防科技创新基金项目(CXJJ-17S076)

分类号: TB306;V25

页码: 37-44

总页数: 8

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