近日，材料學(xué)院韓桂芳教授課題組在耐超高溫環(huán)境障涂層材料體系和抗氧化機(jī)理方面取得新進(jìn)展，相關(guān)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(fā)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(qū)中陶瓷領(lǐng)域唯一的1區(qū)期刊。材料學(xué)院博士研究生彭科學(xué)為該論文第一作者，韓桂芳教授為通訊作者，山東大學(xué)為第一完成單位。
 

 

　　碳化硅陶瓷基復(fù)合材料(SiC-CMC)具有更輕的質(zhì)量、更好的耐溫能力、良好的高溫強(qiáng)度和韌性，有望應(yīng)用于下一代航空發(fā)動機(jī)熱端部件。由于SiC在高溫燃?xì)猸h(huán)境中并不穩(wěn)定，解決其腐蝕問題顯得尤為關(guān)鍵，實(shí)際應(yīng)用中需在SiC-CMC表面制備環(huán)境障涂層(EBCs)。現(xiàn)有涂層材料體系無法滿足在更高溫度燃?xì)猸h(huán)境中的應(yīng)用需求。韓桂芳教授課題組首次開發(fā)了MoSi2/HfO2復(fù)式EBCs，通過在涂層內(nèi)部原位生成的三層熱生長氧化物(TGO)，有效阻擋了高溫燃?xì)庵械乃魵狻⒀鯕獾认騍iC基體的擴(kuò)散，在1500℃、90%H2O-10%O2環(huán)境中有效保護(hù)SiC長達(dá)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(wěn)定性和EBCs的工作溫度，這有助于開發(fā)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(tuán)隊在環(huán)境障涂層的制備、高溫氧化腐蝕行為以及機(jī)理等研究方面均取得了一系列成果，相關(guān)論文發(fā)表在Journal of Advanced Ceramics、Corrosion Science、Surface and Coatings Technology、Ceramics International等國際期刊上。
 

　　相關(guān)研究工作得到國家自然科學(xué)基金、超高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料重點(diǎn)實(shí)驗室基金的資助。