| CMAS高温腐蚀硅酸铒材料的失效分析 |
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| 引用本文： | 马宝霞,朱林程,邹兵林.CMAS高温腐蚀硅酸铒材料的失效分析[J].表面技术,2019,48(6):261-267. |
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| 作者姓名： | 马宝霞 朱林程 邹兵林 |
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| 作者单位： | 哈尔滨理工大学,哈尔滨,150040;中科院长春应用化学研究所,长春,130021 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目青年基金（51602081） |
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| 摘 要： | 目的 研究CMAS在高温下对硅酸铒材料的腐蚀行为。方法 通过固相反应合成高纯Er2SiO5和Er2Si2O7粉末，通过烧结获得Er2SiO5和Er2Si2O7块体。用35%CaO-10%MgO-7%Al2O3-48%SiO2（摩尔分数）的CMAS涂覆在烧结后的硅酸铒块体表面，将其在1300 ℃高温下进行不同时间的保温。利用X射线衍射仪（XRD）及扫描电镜（SEM），分析腐蚀产物的物相组成和腐蚀后块体材料的显微组织。结果 在1300 ℃高温下，熔融态CMAS沿硅酸铒块体材料表面的微裂纹和孔隙渗入内部。宏观形貌表明，CMAS在很短时间内就完全渗入Er2SiO5块体内部，表面并未发现玻璃态的CMAS，而Er2Si2O7块体表面中心处却残留有缩聚的玻璃态CMAS。熔融CMAS与稀土铒硅酸盐反应，生成了柱状磷灰石相Ca2Er8(SiO4)6O2。CMAS熔化后，对Er2SiO5/Er2Si2O7有很好的润湿性，Er2SiO5/Er2Si2O7与熔化的CMAS紧密接触并发生溶解，Er和Si会进入到熔融的CMAS中，磷灰石相Ca2Er8(SiO4)6O2从CMAS熔融物中结晶出来。Er2Si2O7块体经CMAS渗透后，生成的磷灰石相比较致密，能有效阻止CMAS通过柱状晶间隙或者孔洞继续大量渗入，CMAS的渗透速率明显降低，渗透深度比同腐蚀时间下对Er2SiO5的要小。结论 稀土铒双硅酸盐Er2Si2O7可以有效阻止CMAS渗入，表现出更好的CMAS腐蚀抗性。
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| 关 键 词： | CMAS Er2SiO5 Er2Si2O7 失效 抗腐蚀性 腐蚀机制 |
| 收稿时间： | 2018/10/30 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2019/6/20 0:00:00 |
Failure Analysis of Barium Silicate Material Corroded by CMAS at High Temperature |
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| MA Bao-xi,ZHU Lin-cheng and ZOU Bing-lin.Failure Analysis of Barium Silicate Material Corroded by CMAS at High Temperature[J].Surface Technology,2019,48(6):261-267. |
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| Authors: | MA Bao-xi ZHU Lin-cheng and ZOU Bing-lin |
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| Affiliation: | 1.Harbin University of Science and Technology, Harbin 150040, China,1.Harbin University of Science and Technology, Harbin 150040, China and 2.Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130021, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | CMAS Er2SiO5 Er2Si2O7 failure corrosion resistance corrosion mechanism |
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