(Y0.2Gd0.2Dy0.2La0.2Sm0.2)TaO4高熵陶瓷材料的结构、性能及抗侵蚀行为研究

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

来源：耐火材料, 2023, 57(05): 417-422.

• 热障涂层
• 稀土钽酸盐
• 高熵陶瓷
• 抗CMAS侵蚀

为满足新一代航空发动机对新型热障涂层材料的迫切需求，以高纯氧化物(Y2O3、Gd2O3、Dy2O3、Sm2O3、La2O3、Ta2O5)为原料，按化学计量比配料，经1 200～1 750℃保温5 h固相反应，制备了高熵稀土钽酸盐(Y0.2Gd0.2Dy0.2La0.2Sm0.2)TaO4材料，简称为(5RE0.2)TaO4材料。研究了材料的物相组成、显微结构、热学性能、力学性能和抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)侵蚀行为。结果表明：1)(5RE0.2)TaO4陶瓷材料为单斜结构，存在明显铁弹畴；2)该材料经1 750℃烧后具有极低的热导率(1.65 W·m-1·K-1,600℃)和较高的热膨胀系数(10.2×10-6 K-1,1 200℃);3)由于独特的铁弹增韧效应，经1 750℃烧后(5RE0.2)TaO4材料的断裂韧性达到2.4 MPa·m1/2;4)(5RE0.2)TaO4与CMAS熔体作用后形成反应层，表现出了优异的抗侵蚀性能。

• 单位
  郑州大学; 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司