杨 博，李广荣，徐 彤，杨冠军

(1 西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室，西安 710049；2 西安交通大学 材料科学与工程学院，西安 710049)

航空发动机推重比的不断提升，必然导致更高的燃气温度。根据需要，新一代高推重比航空发动机的涡轮进气口温度将达到1900 ℃以上[1-2]。在此条件下，即使采用气膜冷却和热障涂层双重降温保护，金属基合金(如镍基高温合金)结构件的长时服役温度也远低于新一代航空发动机的实际服役温度要求[3-4]。因此，亟待研发耐超高温的新型结构材料来代替高温合金，从而满足先进航空发动机的发展需求[5]。

碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiCf/SiC ceramic matrix composites，SiCf/SiC)可耐温度高达1650 ℃[6]，同时还具有密度低，比强度、比模量高以及耐化学腐蚀强等特性，成为未来最具有潜力代替高温合金的结构材料之一，但SiCf/SiC在服役时同样面临着严峻的腐蚀问题[7-9]。在干燥高温气氛中，SiCf/SiC表面会生成一层致密稳定的SiO2保护膜，阻止O2进一步渗入，具有良好的高温抗氧化性能[10]。但实际服役环境中由于有水蒸气存在， SiO2膜会继续反应生成易挥发的Si(OH)4，导致基材被大量消耗，这也是当前限制SiCf/SiC应用的最主要原因[11-12]。为解决SiCf/SiC材料的水氧腐蚀问题，需要在基体表面制备一种能够耐水氧腐蚀的涂层，即环境障涂层(environmental barrier coatings，EBC)[13]。

EBC的主要功能是在恶劣服役环境中保持SiCf/SiC材料性能的稳定，减少燃气对基体的水氧腐蚀[14]。从材料自身的角度而言，EBC涂层需要具备优异的抗水氧腐蚀能力、较低的热膨胀系数以及良好的相稳定性。……