CMAS高温腐蚀硅酸铒材料的失效分析

• 作者: 朱林程 邹兵林 马宝霞
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: CMAS Er2SiO5 Er2Si2O7 失效 抗腐蚀性 腐蚀机制
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 261-267
• 页数: 7页
• 分类号: TG172
• 字数: 3771字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.031

摘要

目的 研究CMAS在高温下对硅酸铒材料的腐蚀行为.方法 通过固相反应合成高纯Er2SiO5和Er2Si2O7粉末,通过烧结获得Er2SiO5和Er2Si2O7块体.用35％CaO-10％MgO-7％A12Or48％SiO2(摩尔分数)的CMAS涂覆在烧结后的硅酸铒块体表面,将其在1300℃高温下进行不同时间的保温.利用X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM),分析腐蚀产物的物相组成和腐蚀后块体材料的显微组织.结果 在1300℃高温下,熔融态CMAS沿硅酸铒块体材料表面的微裂纹和孔隙渗入内部.宏观形貌表明,CMAS在很短时间内就完全渗入Er2SiO5块体内部,表面并未发现玻璃态的CMAS,而Er2Si2O7块体表面中心处却残留有缩聚的玻璃态CMAS.熔融CMAS与稀土铒硅酸盐反应,生成了柱状磷灰石相Ca2Er8(SiO4)6O2.CMAS熔化后,对Er2SiO5/Er2Si2O7有很好的润湿性,Er2SiO5/Er2Si2O7与熔化的CMAS紧密接触并发生溶解,Er和Si会进入到熔融的CMAS中,磷灰石相Ca2Ers(SiO4)6O2从CMAS熔融物中结晶出来.Er2Si2O7块体经CMAS渗透后,生成的磷灰石相比较致密,能有效阻止CMAS通过柱状晶间隙或者孔洞继续大量渗入,CMAS的渗透速率明显降低,渗透深度比同腐蚀时间下对Er2SiO5的要小.结论 稀土铒双硅酸盐Er2Si2O7可以有效阻止CMAS渗入,表现出更好的CMAS腐蚀抗性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马宝霞		10	122	6.0	10.0
2	朱林程		1	0	0.0	0.0
3	邹兵林	中科院长春应用化学研究所	1	0	0.0	0.0