在CMAS耐腐蚀RETaO4的高吞吐量选中,基于分层方法进行选
Zhilin Tian1,2, Zhilin Chen1, Shuping Wen1
1School of Materials, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University, Shenzhen, 518107, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|February 17, 2025
概括
稀土酸盐在较小的稀土离子下更好地抵抗---酸 (CMAS) 腐蚀. 这项研究揭示了稀土物种如何影响热屏障涂层中的CMAS腐蚀机制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶工程 陶工程
- 腐蚀科学 腐蚀科学
背景情况:
- 稀土酸盐 (RETaO4) 对先进的热屏障涂层 (TBC) 具有出色的热力学性能.
- 了解稀土元素对CMAS腐蚀的影响对于设计有效的基于RETaO4的TBC至关重要.
- 目前关于RE物种在RETaO4的CMAS腐蚀机制中的作用的知识有限.
研究的目的:
- 系统地研究各种RETaO4材料的CMAS腐蚀机制.
- 阐明稀土离子半径对CMAS腐蚀行为和产品形成的影响.
- 为开发CMAS耐药性TBC提供指导方针.
主要方法:
- 高通量实验研究RETaO4 (RE = Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Y, Er) 在1300°C的CMAS腐蚀.
- 腐蚀产品的微观结构和组成分析.
- 第一个原则计算来确定形成度.
- 在高温下进行湿实验.
主要成果:
- 主要的腐蚀产品是 (Ca2-xREx) ((Ta2-y-zMgyAlz) O7 固体溶液和Ca2RE8 ((SiO4) 6O2 酸盐.
- 随着RE离子半径的增加,CMAS透深度会增加.
- 腐蚀产品形成热变得更加外热随着更大的RE离子半径.
- 具有较小的RE离子半径的RETaO4由于减少湿而表现出优越的耐腐蚀性.
结论:
- 稀土离子半径显著决定了RETaO4.4的CMAS腐蚀行为.
- 较小的RE离子半径提高了RETaO4TBC中的CMAS耐腐蚀性.
- 这些发现为快速选和设计新型CMAS抗性TBC材料提供了途径.


