DOI：10.1016/j.jmrt.2023.04.150
西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室成来飞教授团队在期刊《journal of materials research and technology》上发表了题为“Fabrication of SiCw/SiCeSieY composites and their resistance to water-oxygen corrosion at 1500℃”的论文。主要研究了SiC基复合材料在1500℃高温水氧环境下的耐腐蚀性能。
随着航空航天的发展，航空发动机热端部件材料需要再高温和高速水氧环境下仍保持优异的力学性能和耐腐蚀性，而传统的镍基合金无法满足苛刻的高温要求。开发一种新型Y改性SiC基复合材料SiCw/SiC -Si-Y，以提升其在1500℃高温水氧环境下的耐腐蚀性。
1.SiCw/SiC -Si-Y：Y改性SiC基体复合材料
2.对照组：SiCw/SiC (未改性)
水氧实验：
在1500℃高温下，30 vol% H2O + 20 vol% O2 + 50vol% Ar的气体混合物，流速是50 mL/min。实验时间分别是1，5，10，25，50，100h。将五个试样缓慢推入炉心，总的腐蚀时间为20h，分别在腐蚀 1h、5h、10h和20h后取出所有试样并进行称重。根据公式计算质量变化量 △m。
1.未改性SiCw/SiC：在高温水氧环境中，SiC氧化生成SiO2，进一步与水反应生成挥发性Si(OH)4，导致质量损失孔隙增加，力学性能下降
2.Y改性SiCw/SiC-Si-Y：基体中YSi2在腐蚀环境中原位氧化生成Y2SiO5致密保护层。一直SiO2挥发，减少质量损失，腐蚀后强度、韧性不降反升。
腐蚀前：弯曲强度363MPa，断裂韧性9.14MPa·m1/2
腐蚀后：弯曲强度保留率106.1%，断裂韧性保留率103.6%
对照组(未改性SiCw/SiC)：强度保留率仅76.9%，断裂韧性保留率76.8%，孔隙率显著增加，耐腐蚀性差。
SiCw/SiC-Si-Y的腐蚀深度约为30 μm
SiCw/SiC的腐蚀深度约为170 μm
开发了一种具有优异高温力学性能和耐水氧腐蚀性能的SiCw/SiC-Si-Y复合材料，Y改性SiC基体通过原位形成Y2SiO5保护层，腐蚀后材料的强度和韧性不降反升，显著提升了材料在1500℃高温水氧环境下的耐腐蚀性。
高温静态水氧腐蚀设备利用实验室测试方法,准确模拟涡轮发动机工作环境的高温、高水蒸气分压和水蒸气速度，针对材料的热腐蚀、水蒸气氧化腐蚀进行循环测试，以正确评估材料的热化学稳定性。该设备由进气控制系统、进液控制系统、均匀汽化装置、伴热管路及加热反应器等部分组成。主要适用于高温热障涂层、复合材料，合金等领域。
设备特点：
·◆ 精准控制进液量
·◆ 液态水的均匀汽化和气体混合
·◆ 载气多量程可选：300ml/1000ml/3000ml（静态）
·◆ 最高温度可选：1200℃/1600℃
·◆ 可预设多组工艺，每组50段程序控制
版权声明
本公众号推送内容仅作学习、交流与分享之用，版权归原论文作者及所属单位所有。推文观点仅代表本公众号立场，欢迎各位读者批评指正。若有侵权情况，请及时联系后台处理（删除/修改），感谢您的理解与支持！
投稿须知
热烈欢迎各领域老师向本公众号投稿，分享课题组最新研究成果！有意者可直接通过公众号后台与我们取得联系。
全部评论(0条)
相关产品推荐（★较多用户关注☆）
可视化高温形变分析仪TA-Z16A（真空/惰性/有氧气氛）
报价：面议 已咨询 0次
高真空扩散泵控制系统
报价：面议 已咨询 0次
可视化高温形变分析仪
报价：面议 已咨询 0次
高通量模块化烧结系统
报价：面议 已咨询 0次
高温高通量材料性能测试仪
报价：面议 已咨询 1次
脱脂预烧结一体炉
报价：面议 已咨询 0次
1600℃台式节能箱式电炉
报价：面议 已咨询 1次
多温区连续式钎焊处理系统
报价：面议 已咨询 0次
你可能还想看
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布，观点仅代表作者本人，不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益，请及时告诉,我们立即通知作者，并马上删除。
②凡本网注明"来源：仪器网"的所有作品，版权均属于仪器网，转载时须经本网同意，并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益，请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱：hezou_yiqi
热点文章
台式激光器实现效率千倍跃升！真空紫外应用迎来新突破
近期话题
相关产品
在线留言
沪公网安备 31011502008050号
参与评论
登录后参与评论