耐火材料

作者：王瑞达, 赵世贤, 陈留刚, 司瑶晨, 李凌锋, 李红霞, 刘广华

单位：1)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室 河南洛阳 471039；2)郑州大学材料科学与工程学院 河南省高温功能材料重点实验室 河南郑州 450052；3)中国联合重型燃气轮机技术有限公司 北京 100045

关键词：热障涂层,稀土钽酸盐,高熵陶瓷,抗CMAS侵蚀,

基金：河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20221343008)。

为满足新一代航空发动机对新型热障涂层材料的迫切需求,以高纯氧化物(Y2O3、Gd2O3、Dy2O3、Sm2O3、La2O3、Ta2O5)为原料,按化学计量比配料,经1 200~1 750 ℃保温5 h固相反应,制备了高熵稀土钽酸盐(Y0.2Gd0.2Dy0.2La0.2Sm0.2)TaO4材料,简称为(5RE0.2)TaO4材料。研究了材料的物相组成、显微结构、热学性能、力学性能和抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)侵蚀行为。结果表明:1)(5RE0.2)TaO4陶瓷材料为单斜结构,存在明显铁弹畴;2)该材料经1 750 ℃烧后具有极低的热导率(1.65 W·m-1·K-1,600 ℃)和较高的热膨胀系数(10.2×10-6 K-1,1 200 ℃);3)由于独特的铁弹增韧效应,经1 750 ℃烧后(5RE0.2)TaO4材料的断裂韧性达到2.4 MPa·m1/2;4)(5RE0.2)TaO4与CMAS熔体作用后形成反应层,表现出了优异的抗侵蚀性能。

来源：2023年第5期

《耐火材料》期刊编辑部

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