文档名：碳化硅陶瓷基复合材料表面环境障涂层结合强度
摘要：SiC陶瓷基复合材料(SiC-basedceramicmatrixcomposites,SiC-CMC)是发展高推重比航空发动机理想的高温结构材料.为了防止发动机服役环境下燃气(富含H2O和O2)对SiC-CMC的腐蚀,需要在其表面制备抗水氧腐蚀、抗燃气冲刷和抗热冲击性能优异的环境障涂层(environmentalbarriercoatings,EBCs).在评价EBCs性能的诸多因素中,其与SiC-CMC基体之间的结合强度是一个重要技术指标,但结合强度的极限值一直未被探究清楚.本工作研究影响结合强度的主要因素,包含SiC-CMC基体状态、单晶Si的拉伸强度极限,以及Si黏结层的制备工艺等,获得了制备最高结合强度的有效途径.在EBCs与SiC-CMC组成的体系中,基体内部SiC纤维布之间的界面是结合强度最薄弱的部位,其次是EBCs的Si层.整个体系的结合强度极限值是15MPa,它是单晶Si在[400]晶向的拉伸强度极限.采用大气等离子喷涂或者超音速火焰喷涂的Si黏结层结合强度相似,均低于同样工艺制备的莫来石或Yb2Si2O7涂层.
Abstract：SiC-basedceramicmatrixcomposites(SiC-CMC)areanidealmaterialforaeroengineswithhighthrust/massratio.InordertopreventthecorrosionofSiC-CMCbygas(richinH2OandO2)intheengine,itisnecessarytoprepareenvironmentalbarriercoatings(EBCs)withexcellentwaterandoxygencorrosionresistance,gaserosionresistanceandthermalshockresistance.AmongmanyfactorsthatevaluatetheperformanceofEBCs,thebondingstrengthbetweenEBCsandSiC-CMCmatrixisanimportantindicator,butthelimitvalueofthebondingstrengthhasnotbeenclearlyexplored.Inthispaper,mainfactorstocontrolthebondingstrengthwerestudiedinordertoreachthehighestvalue,includingtheSiC-CMCmatrixstate,thetensilestrengthlimitofsinglecrystalSi,andthepreparationprocessoftheSibondinglayer,etc.IntheSiC-CMC/EBCssystem,theinterfacebetweentheSiCfiberclothistheweakestpartofthebondingstrength,followedbytheSibondinglayer.Thebondingstrengthlimitis15MPa,whichisthetensilestrengthlimitofsinglecrystalSiinthe[400]crystaldirection.ThebondingstrengthoftheSilayerusingatmosphericplasmaspraying(APS)orhighvelocityoxygen-fuel(HVOF)issimilar,whichislowerthanthatofmulliteorYb2Si2O7layersprayedbythesameprocess.
作者：苏超群 邓龙辉 刘若愚 蒋佳宁 云海涛 李归 苗小锋 陈文博 易出山 刘俐 董淑娟 曹学强 Author：SUChaoqun DENGLonghui LIURuoyu JIANGJianing YUNHaitao LIGui MIAOXiaofeng CHENWenbo YIChushan LIULi DONGShujuan CAOXueqiang
作者单位：中国航发南方工业有限公司,湖南株洲412002武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉430070
刊名：材料工程
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(2)
分类号：TB321
关键词：碳化硅 复合材料 环境障涂层 结合强度
Keywords：SiC composite environmentalbarriercoatings bondingstrength
机标分类号：TB332TQ174.758.2TG174.444
在线出版日期：2024年3月1日
基金项目：国家自然科学基金碳化硅陶瓷基复合材料表面环境障涂层结合强度[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(2)苏超群 邓龙辉 刘若愚 蒋佳宁 云海涛 李归 苗小锋 陈文博 易出山 刘俐 董淑娟 曹学强SiC陶瓷基复合材料(SiC-basedceramicmatrixcomposites,SiC-CMC)是发展高推重比航空发动机理想的高温结构材料.为了防止发动机服役环境下燃气(富含H2O和O2)对SiC-CMC的腐蚀,需要在其表面制备抗水氧腐蚀、抗燃气冲刷和...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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