【摘 要】
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热障涂层(TBCs)用于保护合金基底，从而提高航空发动机的效率。然而，随着发动机工作温度的升高TBCs面临着新的挑战，当发动机在恶劣的环境下工作时会不可避免的吸入沙粒、灰尘等颗粒，以熔钙镁铝硅酸盐(CMAS)融熔物的形式沉积在TBCs表面，导致陶瓷涂层的剥落失效。本研究采用日本鹿儿岛火山喷发的真实火山灰，开展了大气等离子喷涂方法制备的氧化钇稳定氧化锆涂层的高温腐蚀实验，研究了火山灰高温腐蚀下涂层的
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热障涂层(TBCs)用于保护合金基底，从而提高航空发动机的效率。然而，随着发动机工作温度的升高TBCs面临着新的挑战，当发动机在恶劣的环境下工作时会不可避免的吸入沙粒、灰尘等颗粒，以熔钙镁铝硅酸盐(CMAS)融熔物的形式沉积在TBCs表面，导致陶瓷涂层的剥落失效。本研究采用日本鹿儿岛火山喷发的真实火山灰，开展了大气等离子喷涂方法制备的氧化钇稳定氧化锆涂层的高温腐蚀实验，研究了火山灰高温腐蚀下涂层的热物理、力学性能变化规律，并用XRD、SEM和TEM等手段对涂层的微观结构演化进行了监测。结果 表明在高温腐蚀下，由于m-ZrO2和ZrSiO4的析出导致涂层的导热系数明显增加。由于火山灰的渗透导致涂层的孔隙率从腐蚀前的25％降低到腐蚀后的5％。本研究能为进一步开发抗火山灰/CMAS的热障涂层提供指导。
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