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(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)环境障涂层材料的制备及其性能
1
作者
何翰伟
郭星晔
+2 位作者
周正
吴旭
吴杨
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期296-304,共9页
环境障涂层(EBCs)可以有效保护SiC陶瓷基复合材料(CMC-SiC)免受航空发动机高温水氧环境中的腐蚀。稀土焦硅酸盐(RE_(2)Si_(2)O_(7))因其与SiC基体匹配的热膨胀系数和良好的高温性能,成为理想的EBC候选材料之一,然而其耐高温水蒸气腐蚀...
环境障涂层(EBCs)可以有效保护SiC陶瓷基复合材料(CMC-SiC)免受航空发动机高温水氧环境中的腐蚀。稀土焦硅酸盐(RE_(2)Si_(2)O_(7))因其与SiC基体匹配的热膨胀系数和良好的高温性能,成为理想的EBC候选材料之一,然而其耐高温水蒸气腐蚀性能尚无法满足其服役需求,有待进一步优化。取四种稀土元素设计并制备一种新型高熵焦硅酸盐硅陶瓷(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)((4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7))。稀土元素Yb和Lu对应的焦硅酸具有单一的β相结构及优秀的抗高温水氧腐蚀性能,稀土元素Tm和Y的焦硅酸也具有β相结构及较低的热导率。试验结果表明,采用无压烧结成功制备出具有单斜β相的(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)块材,差示扫描量热法(DSC)曲线无明显的吸/放热峰,从室温到1300℃保持平直,具有良好的相稳定性。(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)具有较低的热膨胀系数(CTE,2.66×10^(−6)~3.84×10^(−6)℃^(−1))和热扩散系数(0.41~0.92 mm^(2)/s)。在1300℃,90%Air-10%H_(2)O的气氛中腐蚀200 h,质量损失仅0.625 mg/cm^(2),远低于Yb2Si2O7的失重,(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)表现出了较好的抗高温水蒸气腐蚀能力。设计并制备的新型(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)高熵硅酸盐陶瓷在热学性能和抗高温水氧腐蚀性能方面具有一定优势,有望成为一种潜在的高性能环境障涂层材料。
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关键词
环境障涂层
高熵焦硅酸盐
无压烧结
热学性能
高温水蒸气腐蚀
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职称材料
原位碳化钛颗粒增强镍基喷焊层的组织与性能
被引量:
3
2
作者
吴雁楠
黄诗铭
+4 位作者
朱平
马振一
兰博
何翰伟
郝博文
《热加工工艺》
北大核心
2021年第22期96-98,102,共4页
利用等离子弧喷焊技术,以纯Ti粉与Ni60粉的混合粉末作为喷焊材料,在Q345钢表面制备原位碳化钛颗粒增强镍基喷焊层,研究了该喷涂层的微观组织与性能。结果表明,喷焊层中主要包含TiC、M_(23)C_(6)、M_(7)C_(3)、γ-Ni等相,微观组织特点是...
利用等离子弧喷焊技术,以纯Ti粉与Ni60粉的混合粉末作为喷焊材料,在Q345钢表面制备原位碳化钛颗粒增强镍基喷焊层,研究了该喷涂层的微观组织与性能。结果表明,喷焊层中主要包含TiC、M_(23)C_(6)、M_(7)C_(3)、γ-Ni等相,微观组织特点是原位TiC颗粒均匀的分布在Ni基体中。原位TiC颗粒与Ni基体的界面强度高,可形成近似完全共格界面。喷焊层的显微硬度和耐磨性明显提高,主要与原位TiC等强化相颗粒的存在有关。与Q345钢相比,喷焊层具有更小的摩擦系数,磨损失重降低了86.4%。
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关键词
等离子喷焊
原位TiC
微观组织
显微硬度
磨损
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职称材料
题名
(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)环境障涂层材料的制备及其性能
1
作者
何翰伟
郭星晔
周正
吴旭
吴杨
机构
北京工业大学材料科学与工程学院
北京市生态环境材料及其评价工程技术研究中心
出处
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期296-304,共9页
基金
国家自然科学基金(51901006)。
文摘
环境障涂层(EBCs)可以有效保护SiC陶瓷基复合材料(CMC-SiC)免受航空发动机高温水氧环境中的腐蚀。稀土焦硅酸盐(RE_(2)Si_(2)O_(7))因其与SiC基体匹配的热膨胀系数和良好的高温性能,成为理想的EBC候选材料之一,然而其耐高温水蒸气腐蚀性能尚无法满足其服役需求,有待进一步优化。取四种稀土元素设计并制备一种新型高熵焦硅酸盐硅陶瓷(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)((4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7))。稀土元素Yb和Lu对应的焦硅酸具有单一的β相结构及优秀的抗高温水氧腐蚀性能,稀土元素Tm和Y的焦硅酸也具有β相结构及较低的热导率。试验结果表明,采用无压烧结成功制备出具有单斜β相的(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)块材,差示扫描量热法(DSC)曲线无明显的吸/放热峰,从室温到1300℃保持平直,具有良好的相稳定性。(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)具有较低的热膨胀系数(CTE,2.66×10^(−6)~3.84×10^(−6)℃^(−1))和热扩散系数(0.41~0.92 mm^(2)/s)。在1300℃,90%Air-10%H_(2)O的气氛中腐蚀200 h,质量损失仅0.625 mg/cm^(2),远低于Yb2Si2O7的失重,(4RE_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)表现出了较好的抗高温水蒸气腐蚀能力。设计并制备的新型(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)高熵硅酸盐陶瓷在热学性能和抗高温水氧腐蚀性能方面具有一定优势,有望成为一种潜在的高性能环境障涂层材料。
关键词
环境障涂层
高熵焦硅酸盐
无压烧结
热学性能
高温水蒸气腐蚀
Keywords
environmental barrier coating
high entropy pyrosilicate
non-pressure sinter
thermal properties
high temperature water vapor corrosion
分类号
TG174 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
原位碳化钛颗粒增强镍基喷焊层的组织与性能
被引量:
3
2
作者
吴雁楠
黄诗铭
朱平
马振一
兰博
何翰伟
郝博文
机构
大连交通大学材料科学与工程学院
出处
《热加工工艺》
北大核心
2021年第22期96-98,102,共4页
基金
国家自然科学基金项目(51605070)
辽宁省教育厅科学研究项目(JDL2017029)
辽宁省自然基金指导计划项目(2019-ZD-0119)。
文摘
利用等离子弧喷焊技术,以纯Ti粉与Ni60粉的混合粉末作为喷焊材料,在Q345钢表面制备原位碳化钛颗粒增强镍基喷焊层,研究了该喷涂层的微观组织与性能。结果表明,喷焊层中主要包含TiC、M_(23)C_(6)、M_(7)C_(3)、γ-Ni等相,微观组织特点是原位TiC颗粒均匀的分布在Ni基体中。原位TiC颗粒与Ni基体的界面强度高,可形成近似完全共格界面。喷焊层的显微硬度和耐磨性明显提高,主要与原位TiC等强化相颗粒的存在有关。与Q345钢相比,喷焊层具有更小的摩擦系数,磨损失重降低了86.4%。
关键词
等离子喷焊
原位TiC
微观组织
显微硬度
磨损
Keywords
plasma spray welding
in-situ TiC
microstructure
microhardness
wear
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
TG455 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
(Yb_(0.25)Lu_(0.25)Tm_(0.25)Y_(0.25))_(2)Si_(2)O_(7)环境障涂层材料的制备及其性能
何翰伟
郭星晔
周正
吴旭
吴杨
《中国表面工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
原位碳化钛颗粒增强镍基喷焊层的组织与性能
吴雁楠
黄诗铭
朱平
马振一
兰博
何翰伟
郝博文
《热加工工艺》
北大核心
2021
3
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职称材料
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