LaMeAl11O19(Me=Cu, Zn)陶瓷体材料的抗CMAS性能研究

作者：蔚海浪; 曹学强^*; 邓龙辉; 蒋佳宁

来源：硅酸盐通报, 2022, 41(07): 2474-2484.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2022.07.017

• 陶瓷体材料
• 抗CMAS性能
• 腐蚀机理
• 燃气轮机
• 热障涂层
• 磁铅石型稀土六铝酸盐

随着燃气涡轮机的应用温度不断提升，陶瓷材料的抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)性能越来越重要。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法，研究了LaMeAl11O19(Me=Cu, Zn)陶瓷体材料在不同温度和时间条件下的抗CMAS腐蚀行为。结果表明，LaZnAl11O19(LZA)和LaCuAl11O19(LCA)体材料的腐蚀产物都包括透辉石(Ca(Mg, Al)(Si, Al)O7)和钙长石(CaAl2Si2O8)。随着腐蚀温度的提高和时间的延长，腐蚀深度增加，Ca(Mg, Al)(Si, Al)O7逐渐转变为CaAl2Si2O8。LZA和LCA体材料的CMAS腐蚀可以用“溶解-析出”机制解释。体材料逐渐溶解到CMAS中，形成Ca(Mg, Al)(Si, Al)O7,进而逐渐转变为CaAl2Si2O8,使难以结晶的透辉石相转变为易结晶的钙长石相。La原子为析晶的晶核，CMAS玻璃相与体材料之间存在界面能，这些因素共同促进了CaAl2Si2O8在CMAS内部以及两者的界面处析出厚板状晶体。

• 单位
  硅酸盐建筑材料国家重点实验室; 武汉理工大学