等离子喷涂BSAS环境障涂层SiCf/SiC复合材料扇形燃烧室环境损伤行为

作者：**亮; 崔永静; 郭洪宝; 周晨; 侯敬通; 蒋婷; 王子媛; 陈超; 冯晓星

来源：航空制造技术, 2022, 65(17): 110-116.

DOI：10.16080/j.issn1671-833x.2022.17.110

• 环境障涂层(EBC)
• 等离子喷涂
• SiCf/SiC复合材料
• BSAS
• 环境损伤

针对基于化学气相沉积工艺(CVI)的SiCf/SiC陶瓷基复合材料扇形火焰筒,利用扇形燃烧室试验台进行燃气环境性能考核。其中,扇形火焰筒试验件由内/外环和左/右侧板组成,并在其流道表面采用大气等离子喷涂工艺制得BSAS/Mullite/Si 3层结构环境障涂层(EBC)。试验后,取样并分别利用力学性能测试、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等手段进行分析,对试验件的力学性能、微观结构和表面相组成的演变进行表征。结果表明,喷涂态涂层主要由单斜结构钡长石BSAS相和BaAl2O4相组成。试验后,核心烧蚀区域主要由斜方晶系莫来石相Al2(Al2.8Si1.2)O9.6、立方晶系Si和六方晶系BaAl2O4相组成,可以观测到表面出现硅熔滴和残留孔洞。取样力学性能分析结果显示,涂层完整区域SiCf/SiC复合材料的拉伸强度未受影响;核心烧蚀区域,SiCf/SiC复合材料的拉伸强度出现明显下降,最终探讨出涂层的高温烧蚀损伤机制。

• 单位
  中国航发商用航空发动机有限责任公司; 西北工业大学; 中国航发北京航空材料研究院