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腐蝕頂刊《Corros. Sci.》：新型高性能環境障涂層蒸汽腐蝕行為！

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

SiC_f/SiC 陶瓷基復合材料(CMCs)是高推比航空發動機熱端部件的候選結構材料，但在熱力化耦合環境下誘導CMCs損害累積引致材料災難性失穩是其應用的瓶頸，為防止失穩問題出現，在CMCs表面涂覆環境障涂層是行之有效的方法。然而，傳統大氣等離子噴涂(APS)環境障涂層呈多孔，網格裂紋問題，容易降低涂層服役壽命，因此需要開發高性能環境障涂層。

最近，廣東省科學院新材料研究所高溫防護涂層團隊張小鋒等人，針對傳統APS環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、少裂紋環境障涂層，并對其抗蒸汽腐蝕行為進行探討，為開發高性能環境障涂層提供的方向。相關成果在線發表在材料腐蝕期刊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涂層具有優異的抗蒸汽腐蝕能力。而不同的服役溫度（1350℃/1450℃）誘發涂層出現異質形貌（如Yb₂Si₂O₇的自愈），影響氧化介質（H₂O和O₂）的傳質行為，從而導致了TGO的非線性加速氧化和多孔結構形態，如圖1所示。