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金属学及金属工艺
烧绿石结构高熵氧化物材料的CMAS热腐蚀行为研究
年来高熵材料因其出色的性能引发了广泛关注,有望成为新型热障涂层陶瓷层材料。CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)的腐蚀对热障涂层服役产生比较严重的威胁。目前针对CMAS对高熵材料腐蚀研究还不多见,因此开展CMAS对高熵氧化物材料腐蚀的研究具有重要的参考价值。本研究设计并合成了La_2(Zr_(0.2)Ce_(0.2)Hf_(0.2)Sn_(0.2)Ti_(0.2))_2O_7(L(ZCHST)O)烧绿石结构高熵氧化物,研究了不同条件下CMAS腐蚀对L(ZCHST)O高熵氧化物物相组成与组织结构的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)分析了腐蚀后组织结构与微观形貌。采用X射线衍射仪(XRD)分析了反应前后物相组成。采用能谱仪(EDS)分析了腐蚀样品的元素分布情况。研究结果表明:高温条件下CMAS对高熵氧化物试样热腐蚀后,CMAS粉末融化并向多孔的高熵氧化物渗入,在样品内部晶界边缘有小晶粒出现。对CMAS和L(ZCHST)O混合物试样XRD测试结果表明,CMAS与L(ZCHST)O高熵氧化物组分中部分元素发生反应形成了磷灰石相Ca_2La_8(SiO_4)_6O_2,随着CMAS粉末添加量的提高Ca_2La_8(SiO_4)_6O_2特征峰强度也逐渐增加,反应更加充分。另外,CMAS掺杂除了发生反应之外,还使L(ZCHST)O高熵氧化物特征峰减弱,还造成了晶格畸变,峰形出现偏移。
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中国材料大会2021论文集
2021年
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