C在1500℃水氧环境中提供防护的三层热生长氧化物pg电子模拟器试玩山东大学韩桂芳教授团队：为Si
本研究采用更高熔点的MoSi2（2030℃）替代Si粘结层■◆◇▽▪▽，利用在氧化剂参与下MoSi2与HfO2的界面反应原位生成具有浓度梯度的三层TGOs结构▲=，利用Hf向SiO2中的扩散抑制了高温下SiO2的结晶▪▷○▪。三层TGOs形成氧化剂向基体扩散的有效屏障■-☆，避免了SiC基体的氧化腐蚀=◇●。
图5经水氧腐蚀200h后TGOs拉曼光谱分析▷▽=…▷：(a)测试位置(A点位于第二层◇▪▼○■▲，B点位于第一层)★••○□；(b)A○▼☆▽、B两点的拉曼光谱
图3经水氧腐蚀100h后的涂层截面及EPMA分析●▲•★：(a~b)截面背散射照片★★▽△◁；(c~f)截面Si★◇□☆◆、O◇○•◇▽◁、Hf◁△☆◇=…、Mo元素分布
（2）采用拉曼光谱和透射电子显微镜对所形成的三层结构TGOs的物相进行了表征=•◆★▲，依次为方石英相-……■-▲、Hf掺杂的SiO2玻璃▷…▷、Hf的氧化物颗粒增强的Hf-Si-O玻璃◇☆◁=▪▼，解释了TGO中裂纹阻断及Hf掺杂抑制SiO2结晶的机理●○★▲□-；
（1）利用MoSi2和HfO2在氧化环境下的界面反应生成三层结构的TGOs▪□C在1500℃水氧环境中提供防护的三层热生长氧化，避免了传统单层SiO2-TGO相变所致贯穿裂纹问题●=○▲，使涂层防护效果得到提升•□▲，在1500℃下90%H2O-10%O2气氛下防护SiC基体长达200h□=△△-；
（4）由于三层TGOs之间存在浓度梯度◆…，且与MoSi2和HfO2层存在反应界面▼•▲◇▪，TGOs层厚度突破了传统SiO2-TGO临界厚度的限制==◁△。
在本研究中-■•☆▲…，采用大气等离子喷涂（APS）工艺在粗糙化处理后的SiC基体上先后沉积了MoSi2和HfO2涂层◁○■◆•，经1450℃-3h热处理后在1500℃的90%H2O-10%O2环境中分别腐蚀了20◁■、50-■•…▽△、100△▷★…▼、200h○◁□，涂层未发生剥离和开裂（如图2所示）•△☆。
随腐蚀时间的延长◇•◆▲○，腐蚀速度得到减缓-▽▪◆◇，TGOs层的厚度变化呈抛物线规律▼…◇★，说明涂层的氧化速度逐步减缓□□☆▲●□，经1500℃腐蚀200h腐蚀后▪★=△，TGOs层的平均厚度达到约24☆•.5μm★◁，如图4所示◆▽：
（3）涂层中玻璃相的生成及流动促进了MoSi2和HfO2层中缺陷的自愈合◆○▷-。
在MoSi2和HfO2界面处形成了具有浓度梯度的三层结构的TGOs◁•--=☆，涂层内部裂纹★◆▼-、孔隙等缺陷得到自愈合•■▪-，TGOs内部的通道裂纹在第一层和第二层界面处得到阻断□▷●○●，如图3所示-▲服务+监管” 守牢冬。
通过拉曼光谱和透射电镜对三层结构TGOs的物相进行了鉴定•▲▷●，确认了第一层为方石英相●▲▽□◁◆，第二层为Hf掺杂的SiO2玻璃•……，第三层为Hf氧化物颗粒增强的Hf-Si-O玻璃相pg电子模拟器试玩在线■=◁○，如图5●◁、图6所示••▲…。
下一代航空发动机需要更高的推重比和燃料利用效率▷◇☆■★，因此亟需提升涡轮进口温度◆◆◁，这使得热端部件用结构材料面临严峻考验▷--•○。碳化硅陶瓷基复合材料（）因其低密度△•◁△-、卓越的高温力学性能和良好的热稳定性☆▪=◆-=，是最有希望的候选材料之一◆☆…-○●物pg电子模拟器试玩山东大学韩桂芳教授团队：为Si。由于燃料燃烧产生高温含水废气…=△◇○▪，而
《先进陶瓷（英文）》于2012年创刊▲▽，清华大学主办-•，清华大学出版社出版▽▽•◁▲•，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室提供学术支持•▷•=，创刊主编为中国工程院院士…=▼●◇、清华大学李龙土教授••■，主编为清华大学林元华教授=◆◇◁▪○、郑州大学周延春教授和广东工业大学林华泰教授○◁■。该刊主要发表先进陶瓷领域的高质量原创性研究和综述类学术论文▷…▪☆，涉及先进陶瓷的制备○△•…•□、结构表征■◆=、性能评价的各个细节▷▲◆，尤其侧重新材料研制和先进陶瓷基础科学研究等重要方面••◆☆▽□，致力于在世界先进陶瓷领域搭建学术交流平台☆-◇•••，引领和促进先进陶瓷学科的发展•☆•。已被SCIE■□◁、Ei Compendex▪○■◆、Scopus=■▲★•○、DOAJ◇□、CSCD等数据库收录★▪。现为月刊●◁，年发文量近200篇◁•▽；2024年6月发布的影响因子为18-▲.6•◁▪●…，连续4年位列Web of Science核心合集■△“材料科学◁★，陶瓷▷▽○◇…”学科31种同类期刊第1名•◆▼•；2024年11月入选◁◇•□“中国科技期刊卓越行动计划二期▲▪▲□▽”英文领军期刊项目=…○•▪▪；2025年入选中国科学院文献情报中心期刊分区表材料科学1区Top期刊••▼☆。2023年起◁●▽▷◆□，本刊结束与国际出版商的合作=•，改由清华大学出版社自主研发▪★○◇◆、拥有自主知识产权的科技期刊国际化数字出版平台SciOpen独家发布◁☆=，标志着该刊结束多年来▷◁-▪△“借船出海▽▽■”的办刊模式■•，回归本土独立运营◇◇★=…，也是我国优质英文期刊中最早回归国产平台的期刊之一pg电子模拟器试玩在线◆▷▷△。
彭科学（第一作者）■▪-☆•☆，昌吉学院讲师◁★◆，山东大学材料学院在读博士研究生•▽●▷◁，专注于极端环境应用场景热/环境防护涂层领域的研究▽◆-◇。
本研究表明…•▼▽■，原位梯度Hf掺杂可以有效地抑制EBCs体系中SiO2在高温下的结晶▷◇★■=。此外=◁•，含有结晶相和非晶相的多层结构TGOs的形成阻止了方石英相变引起的贯穿裂纹的形成○○▲▼•=，从而消除了通过涂层的快速氧化剂传输途径…◆☆○▼◇。这项工作提供了一种新的思路◆◆，可以同时提高TGO的稳定性和EBCs的工作温度…■▼●，这有助于开发具有长使用寿命和高热性能的新一代EBCs体系•…△▼。
韩桂芳（通讯作者）••，山东大学材料学院教授◁◆，博士生导师★■○◆□。主要从事极端环境用超高温陶瓷材料与涂层的设计◇▼■=••、制备与性能考核▼☆◁★▲•，陶瓷材料增材制造和结构功能一体化研究□▽◆珍珠香氛蜡烛 - 极致奢华，。在Progress in Materials Science▽●★, Nature Communications■=▪, Journal of Advanced Ceramics■…▷-=…, Corrosion Science等期刊发表SCI论文100余篇•◇▷-，被引用3000多次■△□；参编学术专著2部▽◆△■；主持包括国家自然科学基金等科研项目7项●◁-◆■；担任中国腐蚀学会高温分会委员▪▷▲=、中国复合材料学会陶瓷基复合材料分会委员等职•○=□●。
