燃气涡轮发动机用热障涂层和环境障涂层研究进展

朱圣龙1，沈明礼1，辛丽1，鲍泽斌1，牛云松1，赵清清1，杜瑶1，邬明钰 1，董志宏1，李帅1，陈明辉2，王金龙2，王福会2（1.中国科学院金属研究所；2.东北大学材料科学与工程学院）

摘要：热障涂层（TBC）和环境障涂层（EBC）是燃气涡轮发动机的关键技术。La2Zr2O7、YTaO4 等低热导率陶瓷材料展现出相变温度高、热膨胀匹配性好、抗CMAS（CaO−MgO−Al2O3−SiO2）腐蚀性能良好等特性，纳米晶γ'相涂层具有涂层−基体化学/力学相容性优异及体系应力低等优点，是下一代TBC 的重要发展方向。基于β−Yb2Si2O7 的高熵稀土硅酸盐，具有良好的热膨胀匹配性和抗CMAS 腐蚀性能、优异的抗水蒸汽腐蚀性能，以及显著低于YSZ 的热导率，是热环境障涂层（TEBC）的重要材料体系。双相陶瓷复合技术，可显著提高断裂韧性，并改善抗CMAS 腐蚀性能和隔热性能，是未来研究应重点关注的方向。

关键词：热障涂层；环境障涂层；高温氧化；水蒸汽腐蚀；CMAS 腐蚀