朱林程:Cf/SiC表面Si/(Er2SiO5,Er2Si2O7)/热障涂层的CMAS热腐蚀行为研究论文

朱林程:Cf/SiC表面Si/(Er2SiO5,Er2Si2O7)/热障涂层的CMAS热腐蚀行为研究论文

本文主要研究内容

作者朱林程(2019)在《Cf/SiC表面Si/(Er2SiO5,Er2Si2O7)/热障涂层的CMAS热腐蚀行为研究》一文中研究指出:碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(Cf/SiC)是航空航天、武器装备等领域极有发展潜力的热端材料。然而在工作温度高于1200℃时,大气中的环境沉积物(CMAS)会熔化并腐蚀热端部件,这大大的制约了Cf/SiC的发展和应用前景。本文采用Er2SiO5,Er2Si2O7稀土硅酸盐陶瓷作为涂层材料,研究CMAS对两种稀土铒硅酸盐的腐蚀行为。本文通过固相合成法首先制备Er2SiO5,Er2Si2O7粉末,对该粉末进行喷雾干燥处理后进行高温烧结制备块体。通过大气等离子喷涂法在Cf/SiC基体表面制备Er2SiO5,Er2Si2O7陶瓷涂层,然后分别研究CMAS对硅酸铒块体及涂层的腐蚀行为。由CMAS对稀土铒硅酸盐块体的高温腐蚀试验发现,由于CMAS对稀土铒硅酸盐有较好的润湿性,Er2SiO5,Er2Si2O7中的Er及Si元素会被溶解到CMAS中,并析出柱状的Ca2Er8(SiO4)6O2磷灰石相,这种磷灰石相具有阻挡CMAS进一步侵蚀涂层的作用。试验发现在与CMAS反应后Er2SiO5相比Er2Si2O7生成Ca2Er8(SiO4)6O2磷灰石相的速度更快。由CMAS对稀土铒硅酸盐涂层的高温腐蚀试验发现,在腐蚀8h后CMAS渗透Er2SiO5涂层深度仅为5μm,在腐蚀48h后,未脱落的涂层部分CMAS渗透深度约20μm。在CMAS腐蚀Er2Si2O7涂层48h后,CMAS渗透深度大概为200μm,几乎渗透整个涂层。Er2SiO5涂层相比Er2Si2O7涂层表现出优异的抗CMAS性能。CMAS对两种稀土铒硅酸盐涂层腐蚀过程中:CMAS与Er2SiO5快速反应并生成致密的Ca2Er8(SiO4)6O2磷灰石相反应层,封堵住涂层表面孔洞及微裂纹,能有效阻止CMAS进一步渗透。CMAS与Er2Si2O7反应很慢,随着时间延长,CMAS将完全与Er2Si2O7涂层反应,所形成的Ca2Er8(SiO4)6O2磷灰石相反应层极不致密,抗CMAS腐蚀效果较差。

Abstract

tan qian wei zeng jiang tan hua gui tao ci ji fu ge cai liao (Cf/SiC)shi hang kong hang tian 、wu qi zhuang bei deng ling yu ji you fa zhan qian li de re duan cai liao 。ran er zai gong zuo wen du gao yu 1200℃shi ,da qi zhong de huan jing chen ji wu (CMAS)hui rong hua bing fu shi re duan bu jian ,zhe da da de zhi yao le Cf/SiCde fa zhan he ying yong qian jing 。ben wen cai yong Er2SiO5,Er2Si2O7xi tu gui suan yan tao ci zuo wei tu ceng cai liao ,yan jiu CMASdui liang chong xi tu er gui suan yan de fu shi hang wei 。ben wen tong guo gu xiang ge cheng fa shou xian zhi bei Er2SiO5,Er2Si2O7fen mo ,dui gai fen mo jin hang pen wu gan zao chu li hou jin hang gao wen shao jie zhi bei kuai ti 。tong guo da qi deng li zi pen tu fa zai Cf/SiCji ti biao mian zhi bei Er2SiO5,Er2Si2O7tao ci tu ceng ,ran hou fen bie yan jiu CMASdui gui suan er kuai ti ji tu ceng de fu shi hang wei 。you CMASdui xi tu er gui suan yan kuai ti de gao wen fu shi shi yan fa xian ,you yu CMASdui xi tu er gui suan yan you jiao hao de run shi xing ,Er2SiO5,Er2Si2O7zhong de Erji Siyuan su hui bei rong jie dao CMASzhong ,bing xi chu zhu zhuang de Ca2Er8(SiO4)6O2lin hui dan xiang ,zhe chong lin hui dan xiang ju you zu dang CMASjin yi bu qin shi tu ceng de zuo yong 。shi yan fa xian zai yu CMASfan ying hou Er2SiO5xiang bi Er2Si2O7sheng cheng Ca2Er8(SiO4)6O2lin hui dan xiang de su du geng kuai 。you CMASdui xi tu er gui suan yan tu ceng de gao wen fu shi shi yan fa xian ,zai fu shi 8hhou CMASshen tou Er2SiO5tu ceng shen du jin wei 5μm,zai fu shi 48hhou ,wei tuo la de tu ceng bu fen CMASshen tou shen du yao 20μm。zai CMASfu shi Er2Si2O7tu ceng 48hhou ,CMASshen tou shen du da gai wei 200μm,ji hu shen tou zheng ge tu ceng 。Er2SiO5tu ceng xiang bi Er2Si2O7tu ceng biao xian chu you yi de kang CMASxing neng 。CMASdui liang chong xi tu er gui suan yan tu ceng fu shi guo cheng zhong :CMASyu Er2SiO5kuai su fan ying bing sheng cheng zhi mi de Ca2Er8(SiO4)6O2lin hui dan xiang fan ying ceng ,feng du zhu tu ceng biao mian kong dong ji wei lie wen ,neng you xiao zu zhi CMASjin yi bu shen tou 。CMASyu Er2Si2O7fan ying hen man ,sui zhao shi jian yan chang ,CMASjiang wan quan yu Er2Si2O7tu ceng fan ying ,suo xing cheng de Ca2Er8(SiO4)6O2lin hui dan xiang fan ying ceng ji bu zhi mi ,kang CMASfu shi xiao guo jiao cha 。

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    论文作者分别是来自哈尔滨理工大学的朱林程,发表于刊物哈尔滨理工大学2019-07-29论文,是一篇关于失效论文,抗腐蚀性论文,腐蚀机理论文,哈尔滨理工大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨理工大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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