近日，材料學院韓桂芳教授課題組在耐超高溫環境障涂層材料體系和抗氧化機理方面取得新進展，相關成果以“Gradient tri-layered TGOs in MoSi2/HfO2 duplex EBCs for effective protection of SiC substrate against steam corrosion at 1500 °C for 200 h”為題發表在Journal of Advanced Ceramics(IF：18.6)，該期刊在全球陶瓷類國際期刊中影響因子排名第一，中科院分區中陶瓷領域唯一的1區期刊。材料學院博士研究生彭科學為該論文第一作者，韓桂芳教授為通訊作者，山東大學為第一完成單位。
 

 

　　碳化硅陶瓷基復合材料(SiC-CMC)具有更輕的質量、更好的耐溫能力、良好的高溫強度和韌性，有望應用于下一代航空發動機熱端部件。由于SiC在高溫燃氣環境中并不穩定，解決其腐蝕問題顯得尤為關鍵，實際應用中需在SiC-CMC表面制備環境障涂層(EBCs)。現有涂層材料體系無法滿足在更高溫度燃氣環境中的應用需求。韓桂芳教授課題組首次開發了MoSi2/HfO2復式EBCs，通過在涂層內部原位生成的三層熱生長氧化物(TGO)，有效阻擋了高溫燃氣中的水蒸氣、氧氣等向SiC基體的擴散，在1500℃、90%H2O-10%O2環境中有效保護SiC長達200小時。這項工作提供了一種新的策略，可以同時提高TGO的穩定性和EBCs的工作溫度，這有助于開發具有更長使用壽命和更高使用溫度的新一代EBCs體系。
 

　　除以上研究外，近年來，韓桂芳教授團隊在環境障涂層的制備、高溫氧化腐蝕行為以及機理等研究方面均取得了一系列成果，相關論文發表在Journal of Advanced Ceramics、Corrosion Science、Surface and Coatings Technology、Ceramics International等國際期刊上。
 

　　相關研究工作得到國家自然科學基金、超高溫結構復合材料重點實驗室基金的資助。