【摘 要】
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热障涂层（Thermal Barrier Coatings,TBCs）可以提高涡轮叶片等热端部件的隔热性能,从而延长材料的使用寿命。在众多的热障涂层的失效行为中,由服役环境的变化所引起的TBC失效称之为条件导向型失效,内涵道中来源于尘埃、沙源和火山灰的CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）颗粒既有冲击行为又具备热腐蚀特性,成为条件导向型失效的最主要形式之一。此外,YSZ的多孔骨架（孔隙率
【机 构】
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第十一届全国腐蚀与防护大会论文摘要集
【出 处】
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热障涂层（Thermal Barrier Coatings,TBCs）可以提高涡轮叶片等热端部件的隔热性能,从而延长材料的使用寿命。在众多的热障涂层的失效行为中,由服役环境的变化所引起的TBC失效称之为条件导向型失效,内涵道中来源于尘埃、沙源和火山灰的CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）颗粒既有冲击行为又具备热腐蚀特性,成为条件导向型失效的最主要形式之一。此外,YSZ的多孔骨架（孔隙率3%～8%）将为腐蚀介质提供侵入通道,使得c/m-ZrO2发生物相转变并伴随3%～5%的体积膨胀,进而降低涂层整体的应变容限。腐蚀性介质(Ca2+和Si4+)将通过多孔结构与表面缺陷渗透到涂层与基体的交界面处。本文采用磁控溅射技术在传统的TBC上沉积了三种不同的封孔层（Zr、Al和Al-Y）。截面形貌表明,封孔层的连续和致密特性提高了孔隙填充效果。当O2吸附在Al原子的顶部位置时,YAl3（0001）表面的最低吸附能为-5.34 eV,Al和O之间形成了更强的化学吸附,优先形成致密的氧化铝膜,而Y元素可以补充Y2O3的动态消耗。CMAS腐蚀实验结果表明,Al-Y密封层可以实现长效保护,因为钇铝氧化物（Al2Y4O9）在界面处与CaO和SiO2反应,最终形成Ca3Y2（SiO4）6O2,导致CMAS快速结晶。
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