近日，重点实验室张世宏教授团队在国际权威期刊《Corrosion Science》上发表航空发动机和燃气轮机表面防护的最新研究成果。我校为论文第一单位，实验室博士后张振亚为第一作者，张世宏教授为通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划（中-韩政府间国际科技创新合作）、安徽省杰出青年基金、安徽省自然科学基金等项目支持。

   陶瓷基复合材料(CMCs)，具有密度小、比强度和比模量高、抗高温氧化、抗蠕变等优异性能，已逐渐替代高温镍基合金应用在航空发动机和燃气轮机的热端部件，如涡轮导向叶片、外环和尾喷管等。但其中的SiC等CMCs在高温水蒸气等环境中易发生急剧恶化，成为制约其应用于航空发动机和燃气轮机热端部件的主要因素之一。热环境障涂层主要应用在航空发动机和燃气轮机的热端部件减缓SiC的氧化和腐蚀，TEBC已经发展到第三代，当前的TEBC系统包括Si粘结层和稀土硅酸盐顶层。Si被选作粘结层是因为它与SiC基体具有相似的热膨胀系数(CTE)和化学兼容性，但是在高温(<1350℃)水蒸气环境服役时，Si发生氧化和软化行为，限制了TEBC的服役温度，制约了TEBC的发展。

（YbDS 和Y_xYb_(2-x)Si₂O₇TEBC层的热导率）

（热生长氧化物在不同循环次数下的微观形貌（1cycle = 10h））

（TEBC保护SiC基体中热生长氧化物的生长模式）

   团队利用大气等离喷涂技术在SiC表面分别喷涂了粘结层和顶层的TEBC，研究了TEBC样品在1475℃90%H₂O-10%O₂环境中服役行为，总结了TEBC样品在服役环境中的结构演变规律，阐明了热生长氧化物的生长机理、失效模式和机理等。研究工作表明，此项技术可以在1475℃ 90%H₂O-10%O₂环境中为SiC基体提供有效的防护，提高了TEBC的服役温度和使用寿命，为TEBC在超高温环境中的服役提供了一种新的思路和方案，对提升航空装备的综合性能和促进“两机”的发展具有战略性意义

   《Corrosion Science》是中国科学院一区Top期刊，影响因子8.3，是材料失效与保护研究领域重要期刊之一，报道材料腐蚀与防护相关基础和应用研究的最新成果，在国际腐蚀与氧化领域享有较高的学术声誉。（撰稿：张振亚 汪盛颜  审核：张世宏）

   论文链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111535