中国粉体网讯 8月5日至6日，“聚保定 创未来”创新创业创造大赛总决赛、颁奖仪式暨成果对接活动在保定举行。本次比赛共筛选出55个进入决赛的优质项目，经最终评审，其中“航空热障陶瓷材料的产业化研究”项目荣获一等奖。
活动现场，还为本届大赛落地项目举办了集中签约仪式。“航空热障陶瓷材料的产业化研究”项目与保定市高新区签约。
当前，先进燃气轮机燃气入口温度已接近2000 ℃，抵达涡轮叶片表面的温度在1450 ℃以上，先进航空发动机的涡轮进口温度已经超过1900 ℃。随着发动机技术不断发展、推重比不断提高，服役温度也将进一步提高，而开发更高等级的高温材料、设计高效的叶片冷却结构、制备定向晶体或单晶高温合金叶片和开发先进的热障技术等是重要解决途径。
热障涂层是将耐高温、高隔热陶瓷材料与基体材料复合，以降低热端部件的表面温度和改善基体材料的抗高温氧化腐蚀为目的，进而显著提高发动机的推重比和热效率，延长热端部件在高温高应力状态下的使用寿命的一种热防护技术。目前已经在航空发动机和地面燃气轮机上获得成功应用的热障涂层陶瓷隔热层材料为氧化钇部分稳定氧化锆（YSZ）。但YSZ在使用温度超过1200℃时容易发生相变和烧结，无法满足使用要求。
为了获得更高隔热性和更长寿命的热障涂层，研究人员利用材料化学和稀土化学的优势开发了一些新型陶瓷面层材料，例如A2B2O7型化合物和稀土钽酸盐等。这些新材料的开发将成为高性能涂料研究的重要基础。A2B2O7型化合物、稀土钽酸盐和高熵陶瓷等显现出比YSZ更低的热导率。此外，它们还具有与YSZ相当的高化学稳定性和热膨胀系数。然而，固有的热膨胀系数和断裂韧性较低的特点限制了其发展和应用。将这些新型陶瓷面层材料与常规YSZ配合使用形成双陶瓷结构，可显著提高热障涂层的隔热性能和使用寿命。
近年来，随着先进航空发动机涡轮叶片热障涂层服役温度、服役寿命以及隔热性能的不断提升，超高温、高隔热、长寿命热障涂层的研制已成为国际高温防护涂层领域的研究热点。在复杂的发动机服役环境下，新型热障涂层材料的高温稳定性，尤其是环境沉积物CMAS作用下导致的涂层寿命和隔热性能下降等问题，都亟待解决。
来源：央广网
耿洪滨等：面向先进热障涂层的陶瓷材料研究进展
（中国粉体网编辑整理/空青）
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