【摘 要】
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热障涂层具有高隔热性、抗腐蚀等特点,因此成为当代先进航空发动机的关键防护材料.然而在其服役工程中,总是不可避免地摄入空气中携带的沙尘,火山灰等钙镁铝硅颗粒(CMAS),导
【机 构】
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湘潭大学材料科学与工程学院,湖南湘潭411105湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室,411105
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热障涂层具有高隔热性、抗腐蚀等特点,因此成为当代先进航空发动机的关键防护材料.然而在其服役工程中,总是不可避免地摄入空气中携带的沙尘,火山灰等钙镁铝硅颗粒(CMAS),导致热障涂层CMAS腐蚀失效.本文主要研究了高温下CMAS导致氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)热障涂层开裂以及失效的机制,重点研究了CMAS与YSZ反应作用机理.结果表明,CMAS高温下融化首先将进入YSZ晶粒间的空隙中,约15分钟迅速渗透到陶瓷层底部.随着CMAS渗入时间的增加YSZ表面将形成一个化学反应区,裂纹也主要产生在这个区域.保温时间,降温速率,以及CMAS涂覆量是影响裂纹产生时间与数量的关键因素.通过SEM、XRD、拉曼光谱、EDS等微观表征手段,提出了CMAS导致EB-PVD热障涂层开裂以及剥落的失效模型.
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