高熵(Y0.2Gd0.2Dy0.2Ce0.2La0.2)TaO4陶瓷材料的热学、力学及抗熔融硅酸盐环境沉积物侵蚀性能

作者：王瑞达; 赵世贤^*; 李磊; 陈留刚^*; 司瑶晨; 李**; 李红霞; 冯晶

来源：硅酸盐学报, 2023, 51(12): 3133-3143.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20230476

• 稀土钽酸盐
• 高熵陶瓷
• 熔融硅酸盐环境沉积物侵蚀
• 热障涂层

新型高温热障涂层材料已成为新一代航空发动机发展的关键材料。本工作通过固相反应法合成了一种单斜结构的高熵稀土钽酸盐材料(Y0.2Gd0.2Dy0.2Ce0.2La0.2)TaO4[(5RE0.2)TaO4]，研究了其热、力学性能及抗熔融硅酸盐环境沉积物(CMAS)侵蚀性能。结果表明：(5RE0.2)TaO4具有极低的热导率(1.22 W·m–1·K–1,600℃)和较高的热膨胀系数(10.3×10–6K–1,1 200℃)，与YSZ材料相比(2.1～2.7 W·m–1·K–1,100～900℃)热导率下降了近42%。由于独特的铁弹增韧效应，其断裂韧性达2.8 MPa·m1/2，优于多数新型热障涂层材料。1 350℃不同时间及CMAS侵蚀后，(5RE0.2)TaO4反应层厚度和渗透深度均显著小于YSZ材料，是一种极具应用潜力的新型热障涂层材料。

• 单位
  郑州大学; 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司; 昆明理工大学