第十五届全国表面工程大会

热障涂层（Thermal barrier coatings，TBCs）是航空发动机涡轮叶片关键防护技术。航空发动机运行时摄入大量沙尘、碎屑、固体颗粒等，在燃烧室中高温熔融，形成主要成分为CaO、MgO、Al₂O₃和SiO₂（简称CMAS）的化合物沉积到TBCs表面并润湿、铺展、渗入，严重腐蚀TBCs，大幅降低涂层寿命。在TBCs表面制备疏熔融CMAS的防护层，可大幅降低CMAS的粘附量，有效减少CMAS对TBCs的腐蚀。作者提出了一种熔融CMAS低润湿的TBCs防护层材料GdPO₄，CMAS粉末在其表面熔融后不铺展，而是聚集成熔滴形状，而且熔融CMAS很难渗入GdPO₄。从CMAS/GdPO₄的界面反应层结构、界面反应对CMAS特性的影响、界面反应产物的表面能等方面揭示了熔融CMAS低润湿难渗入机理，发现关键点在于界面反应形成双层结构磷灰石反应层。研发的疏熔融CMAS的GdPO₄防护层材料应用在航空发动机TBCs表面，有望解决TBCs的环境沉积物腐蚀难题。
 

热障涂层,环境沉积物,低润湿,抗腐蚀