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金属学报 2024年第8期60卷 1130-1140页

作者：王浩宇吕熙睿陈琦熊瑛罗志新张洁王京阳中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家实验室沈阳110016 中国科学技术大学材料科学与工程学院合肥230000 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司沈阳110043

调控稀土单硅酸盐(RE_(2)SiO_(5))环境障涂层热膨胀系数,优化其与碳化硅纤维增强碳化硅(SiC_(f)/SiC)陶瓷基复合材料基体热膨胀系数匹配性,是其应用于高推比航空发动机的关键。本工作基于RE_(2)SiO_(5)/Yb_(2)Si_(2)O_(7)/Si三层结构涂... 详细信息

调控稀土单硅酸盐(RE_(2)SiO_(5))环境障涂层热膨胀系数,优化其与碳化硅纤维增强碳化硅(SiC_(f)/SiC)陶瓷基复合材料基体热膨胀系数匹配性,是其应用于高推比航空发动机的关键。本工作基于RE_(2)SiO_(5)/Yb_(2)Si_(2)O_(7)/Si三层结构涂层体系,对比研究了采用与基体热膨胀系数匹配优的(Y_(1/4)Ho_(1/4)Er_(1/4)Yb_(1/4))_(2)SiO_(5)面层与典型Yb_(2)SiO_(5)面层涂层体系的抗热冲击性能,发现Yb_(2)SiO_(5)面层热膨胀系数偏大造成的应力累积,是导致三层结构涂层失效的主要原因。依据中子衍射数据,分析中子对分布函数,对2种单硅酸盐局域结构特征进行解析。结果表明,高熵稀土单硅酸盐中多种稀土元素协同作用,降低了[ORE_(4)]四面体畸变程度,表现为热膨胀系数减小。提出通过合理选择稀土元素组合,扰动[ORE_(4)]局域结构畸变,有望实现稀土单硅酸盐热膨胀系数的定向调控。

关键词：中子衍射原子对分布函数稀土硅酸盐环境障涂层燃气热冲击

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Investigation on crystallization behavior between(Sc_(x)Yb_(1−x))O_(1.5)and CMAS:A new insight in the effect of Sc substitution

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Journal of Advanced Ceramics 2024年第6期13卷 789-799页

作者： Guangheng Zhang Jinyu Shi Jie Zhang Jingyang Wang Shenyang National Laboratory for Materials Science Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang 110016China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaShenyang 110016China

Environmental barrier coatings(EBCs)with thermomechanical robustness against calcium–magnesium–aluminum–silicate(CMAS)deposits are in high *** aim of this work was to clarify the influence of Sc^(3+)on the crystallization behavior of Yb-based coatings against CMAS *** reaction products of solid solutions with compositions traversing the Sc_(2)O_(3)–Yb_(2)O_(3)system indicate that Sc^(3+)tends to form[BO_(6)]coordination polyhedra in the crystal structure to promote the formation of garnet and diopside,while Yb^(3+)occupies 7-,8-,and 9-coordinate sites to crystallize apatite and *** transformation of crystalline products from apatite/silicocarnotite to garnet/diopside greatly improves the efficiency of CMAS melt consumption and facilitates the prevention of its further penetration and *** on the commonality of cation occupancy in crystallography,an A(CaO+YbO_(1.5))–B(ScO_(1.5)+MgO+AlO_(1.5))–T(SiO_(2))pseudoternary phase diagram is established,which has great potential for describing phase equilibrium in coating-deposit systems and can provide guidance for the compositional design of corrosion-resistant coatings.

关键词： crystallization behavior cation partitioning scandium-ytterbium oxide(Sc_(x)Yb_(1−x))O_(1.5)solid solution calcium-magnesium-aluminum-silicate(CMAS)deposit pseudoternary phase diagram

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