■ 周子民 / 中国航发航材院 陈皓晖 / 中国人民解放军32382部队 王鑫 薛召露 / 安徽工业大学

近年来，高热效率的航空发动机、燃气轮机的研制备受重视，SiC/SiC等陶瓷基复合材料（CMC）取代镍基高温合金用作发动机、燃气轮机热端高温结构部件的研究也成为了行业热点。

陶瓷基复合材料（CMC）由于其表面形成了致密的氧化硅（SiO2），表现出优异的抗高温氧化性。但在发动机燃烧环境中，CMC表面会迅速产生凹陷，这是因为陶瓷表面的氧化层与水蒸气发生反应生成挥发性正硅酸，导致陶瓷基复合材料过早失效[1-3]。因此，研制高性能的环境障碍涂层（EBC），以保护陶瓷基材料免遭高温水蒸气腐蚀十分必要。通过试验探索新型超高温稀土硅酸盐EBC的工艺优化，提升CMC表面防护涂层在1350℃条件下的抗热震性能，可有效延长涂层寿命。

涂层原料制备

稀土硅酸盐（Yb2SiO5）因其优异的耐水蒸气腐蚀性、相对合适的热膨胀系数（CTE）和优异的相稳定性而受到极大关注，被认为是目前理想的EBC候选材料[4-5]。大气等离子喷涂（APS）技术是制备EBC的有效方法之一，因为其具有沉积速率高、生产效率高、高等离子体羽流温度以及制备涂层比较致密且微观结构较均匀的优点[6]。在这种制备方法中，影响涂层的微观结构的因素主要为喷涂功率和主气流量等，对喷涂工艺优化的试验可从上述因素着手。

试验利用高温固相反应制备Yb2SiO5粉末，并采用喷雾造粒对莫来石（Mullite）粉末和高温固相合成的Yb2SiO5粉末进行颗粒重构，制备出团聚结构的喷涂粉末，它们的表面形貌扫描电子显微镜（SEM） 图分别如图1(a)和图1(c)所示。……