CaO–MgO–Al2O3–SiO2 熔体在钇稳定氧化锆上的润湿、铺展与界面反应
Wetting, Spreading and Interfacial Reactions of CaO–MgO–Al2O3–SiO2 Melts on Yttria-Stabilized Zirconia
CMAS熔体在YSZ上润湿反应致贫Y相,机理清晰
AI理解
要点 座滴法研究 CMAS 熔体在 YSZ 上的润湿与界面反应:接触角随反应持续降低并形成贫 Y ZrO₂;Al₂O₃ 因钙长石覆盖界面而接触角恒定,贫 Y ZrO₂ 再析出与界面处 ZrO₂ 溶解度下降有关。
能不能用 热障涂层 CMAS 腐蚀机理基础研究,直接服务燃气轮机 TBC 失效防护。需座滴法高温润湿测试设备;摘要未给接触角具体数值与测试气氛/温度细节,属机理层面参考,对理解 TBC 抗 CMAS 设计有直接价值。
存疑
- 接触角与溶解度的具体数值在摘要中未完整给出
- 属基础机理研究,未涉及工程防护对策
中文摘要
钇稳定氧化锆(YSZ)常被用作燃气轮机的热障涂层(TBC)材料。当运行中源自沙、尘和火山灰的钙镁铝硅酸盐(CMAS)沉积物积聚在 TBC 上时,熔融 CMAS 会润湿并铺展,与 TBC 反应导致贫 Y ZrO₂ 的形成,从而损害 TBC 的热防护功能。本研究采用座滴法测量 CMAS 熔体在 YSZ 和 Al₂O₃ 基体上的接触角,以观察界面反应对 CMAS 熔体润湿和铺展行为的影响。为阐明 CMAS 熔体中贫 Y ZrO₂ 形成的热力学,测定了 ZrO₂ 在四种不同 CMAS 熔体中的饱和溶解度。座滴测量与电子探针显微分析仪观察表明,由于界面反应的推进,CMAS 熔体在 YSZ 基体上的接触角持续降低,导致贫 Y ZrO₂ 的形成。另一方面,CMAS 熔体在 Al₂O₃ 基体上的接触角保持恒定,因为钙长石覆盖了整个界面,界面处达到局部平衡。ZrO₂ 溶解度测量表明,贫 Y ZrO₂ 的再析出归因于界面附近 CMAS 熔体中 ZrO₂ 饱和溶解度的降低,其原因是 CMAS/YSZ 界面反应导致 CMAS 熔体中 CaO 和 MgO 浓度降低、Y₂O₃ 浓度升高。
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DOI: 10.1007/s10765-026-03850-3