罗志新，王浩宇，张佳平，张洁*，王京阳

（1. 中国科学院金属研究所，沈阳 110016；2.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司技术中心，沈阳 110043）

0 引言

先进航空动力系统被誉为现代工业“皇冠上的明珠”，新材料是航空涡轮发动机技术进步的重要基础。连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiCf/SiC, CMC)具有低密度、优异的高温力学性能，应用于高推重比航空发动机的涡轮外环、涡轮叶片、火焰筒和火焰稳定器等多种热结构部件，可以满足涡轮前温度提高（约300℃）、大幅减重（约1/3～2/3）、简化冷却结构的设计与需求，有效提升发动机效率和战斗能力[1]。航空发动机工作时需要不断地启动、飞行、停车等热循环过程，热端部件在空气气氛中经历低、中、高温的循环热震，服役时还存在腐蚀性介质和高速气流冲刷的问题，工作环境恶劣[2-4]。在高温氧化气氛中，SiC 陶瓷的表面生成致密的SiO2防护层，当高温氧化气氛中存在水蒸气时，SiO2会与水蒸气发生反应生成挥发的Si(OH)4，加速SiC 陶瓷的腐蚀[5]。因此考虑到航空发动机的复杂工况和高温水氧腐蚀，为了保证SiC 陶瓷材料的长期使用，需要对SiC 陶瓷基热端部件表面进行防护处理。环境障涂层(Environmental Barrier Coatings, EBCs)[6-8]是指在发动机热端结构件表面的防护涂层，在复合材料部件与恶劣服役环境间设立一道屏障，保障复合材料部件长寿命服役的高可靠性。

经过多年的研究与探索，稀土硅酸盐材料是最具应用前景的环境障涂层陶瓷面层材料[9-11]。典型环境障涂层由稀土硅酸盐面层和Si 粘结层构成[12-14]。……