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腐蝕頂刊《Corros. Sci.》：新型高性能環(huán)境障涂層蒸汽腐蝕行為！

2023-01-17 15:29:17 作者：材料科學(xué)與工程來源：材料科學(xué)與工程分享至：

SiC_f/SiC 陶瓷基復(fù)合材料(CMCs)是高推比航空發(fā)動機熱端部件的候選結(jié)構(gòu)材料，但在熱力化耦合環(huán)境下誘導(dǎo)CMCs損害累積引致材料災(zāi)難性失穩(wěn)是其應(yīng)用的瓶頸，為防止失穩(wěn)問題出現(xiàn)，在CMCs表面涂覆環(huán)境障涂層是行之有效的方法。然而，傳統(tǒng)大氣等離子噴涂(APS)環(huán)境障涂層呈多孔，網(wǎng)格裂紋問題，容易降低涂層服役壽命，因此需要開發(fā)高性能環(huán)境障涂層。

最近，廣東省科學(xué)院新材料研究所高溫防護涂層團隊張小鋒等人，針對傳統(tǒng)APS環(huán)境障涂層多裂紋孔隙問題，利用等離子噴涂-物理氣相沉積(PS-PVD)制備高致密、少裂紋環(huán)境障涂層，并對其抗蒸汽腐蝕行為進行探討，為開發(fā)高性能環(huán)境障涂層提供的方向。相關(guān)成果在線發(fā)表在材料腐蝕期刊Corrosion Science。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110831

高性能環(huán)境障涂層高溫蒸汽腐蝕性能研究目前主要集中于硅熔點（~1414℃）以下的使役，作者提出涂層在硅熔點以上進行連續(xù)蒸汽腐蝕行為研究。研究表明PS-PVD制備的高致密Si/Yb₂Si₂O₇涂層具有優(yōu)異的抗蒸汽腐蝕能力。而不同的服役溫度（1350℃/1450℃）誘發(fā)涂層出現(xiàn)異質(zhì)形貌（如Yb₂Si₂O₇的自愈），影響氧化介質(zhì)（H₂O和O₂）的傳質(zhì)行為，從而導(dǎo)致了TGO的非線性加速氧化和多孔結(jié)構(gòu)形態(tài)，如圖1所示。