MAX相改性多孔LaMgAl11O19涂层的自愈合及抗CMAS腐蚀性能研究
编号:147
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更新:2026-04-18 18:51:10
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口头报告
摘要
钙镁铝硅酸盐(CMAS)腐蚀是航空发动机热防护涂层的关键失效机制,LaMgAl11O19(LMA)可磨耗涂层的多孔性易加剧CMAS熔体的快速渗透及涂层的腐蚀降解。为解决该问题,本研究将5~20 wt.%的Ti3AlC2(TAC)作为自愈合剂掺入多孔LMA可磨耗涂层,经1200 ℃高温热处理实现涂层自修复,随后在1300 ℃下开展CMAS腐蚀实验,系统探究了不同TAC添加量对涂层物相组成、微观结构、硬度及抗CMAS腐蚀性能的影响。结果表明,TAC可促进涂层的裂纹闭合与孔隙孤立,且随添加量增加而增强,但涂层内会残留TiO2。仅20.wt% TAC添加的复合涂层能显著降低CMAS熔体的渗透深度,低TAC掺量的涂层则因自修复效果不足、涂层缺陷增多而加剧CMAS渗透。该防护效果源于两方面:一是TAC自修复引发的涂层致密化,有效阻断了CMAS熔体渗透;二是TiO2作为成核剂,促进了CMAS的结晶及钙长石(CaAl2Si2O8)的析出。此外,与LaMgAl11O19和LaTi2Al9O19相关的固溶体中La/Ca摩尔比可表征片状晶粒的腐蚀程度,该比值低于1时易引发片状晶粒的溶解。本研究明确了TAC改性多孔LMA复合涂层的优异抗CMAS腐蚀特性,为航空发动机热防护涂层的CMAS防护设计提供了新思路与实验依据。
关键字
MAX相,自愈合,等离子喷涂,CMAS腐蚀,可磨耗涂层
稿件作者
黄晶琪
中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司;特种材料表面工程全国重点实验室
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