高熵铁弹性稀土钽酸盐热障涂层材料:(Y0.2Dy0.2Sm0.2Yb0.2Er0.2)TaO

作者：汪俊 种晓宇 冯晶 张敏 杨渊 李东坡 赵子樊

单位：1.昆明理工大学材料科学与工程学院2.云南铜业股份有限公司西南铜业分公司

关键词：稀土钽酸盐陶瓷 高熵陶瓷 热障涂层 铁弹增韧效应

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(6):1481-1488

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220038

摘要：

热障涂层的作用在于为先进航空发动机热端部件提供热防护，保障其在高温环境中安全服役。低热导率和高断裂韧性一直是新型热障涂层材料选择的关键性能指标。本工作通过固相反应合成了一种性能优异的高熵稀土钽酸盐陶瓷(Y0.2Dy0.2Sm0.2Yb0.2Er0.2)TaO4 ((5RE0.2)TaO4)。结果表明：(5RE0.2)TaO4具有较低的热导率(1.68 W·m–1·K–1 @ 900 ℃)和较高的热膨胀系数(10.0×10–6 K–1 @ 1 200 ℃)。此外，由于独特的铁弹增韧效应，(5RE0.2)TaO4具有较高的断裂韧性(2.6 MPa·m1/2)和较低的脆性指数(2.1 μm–1/2)。鉴于高熵稀土钽酸盐陶瓷优异的综合性能，(5RE0.2)TaO4在热障涂层材料领域具有良好的应用前景。

基金项目：

国家自然科学基金(91960103,51762028)；

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