Si Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC涂层的微观结构和熔盐腐蚀行为
在航空航天工程领域，先进热障涂层 (TBC) 的开发在提高涡轮部件的性能和耐用性方面发挥着至关重要的作用。
一类有前途的 TBC 是环境屏障涂层 (EBC)，它旨在保护底层材料免受恶劣的操作条件（包括熔盐腐蚀）的影响。
在各种 EBC 系统中，Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 涂层因其良好的耐腐蚀性和机械性能而备受关注。
EBC 涂层的微观结构是影响其整体性能的关键因素。Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC 涂层通常由多层结构组成。
最外层由 SiO2 组成，可作为防止熔盐腐蚀的保护屏障，中间层由 Yb2SiO5 组成，具有出色的热稳定性。最后，最内层由 Yb2Si2O7 组成，它充当粘合层并提高 EBC 与底层基板之间的附着力。
这些涂层的微观结构通常使用先进的显微镜技术来表征，例如扫描电子显微镜 (SEM) 和透射电子显微镜 (TEM)。
这些技术提供了对涂层形态、晶粒尺寸和不同相分布的宝贵见解，SEM 分析揭示了柱状微结构的存在，具有明确的晶粒和致密的形态，晶界作为腐蚀性物质的扩散路径，在涂层的耐腐蚀性能中起着至关重要的作用。
研究 Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC 涂层的主要目标之一是评估它们在熔盐环境中的耐腐蚀性。
使用各种技术评估熔盐腐蚀行为，例如热重分析 (TGA)、电化学阻抗谱 (EIS) 和扫描开尔文探针显微镜 (SKPM)。
TGA 分析包括让 EBC 涂层在高温炉中受控加热，同时监测重量随时间的变化。该技术使研究人员能够量化腐蚀造成的质量损失并评估腐蚀过程的动力学。
Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC 涂层已证明具有出色的耐熔盐腐蚀能力，在长时间暴露后重量损失最小。
EIS 是一种强大的电化学技术，可测量涂层-电解质系统的阻抗随频率的变化。它提供了有关在涂层-电解质界面发生的腐蚀动力学、涂层完整性和电荷转移过程的信息。
其次，Yb2SiO5 中间层以其优异的化学稳定性和高熔点有助于耐腐蚀。它有效地承受侵蚀性熔盐环境，防止腐蚀性反应产物的形成。此外，Yb2SiO5 具有低扩散率，可限制腐蚀性物质的向内扩散并保持涂层的完整性。
最内层的 Yb2Si2O7 层增强了 EBC 涂层与基材的附着力，确保了其长期耐用性。它充当粘合层，有效地将涂层粘合到基材上，并最大限度地降低分层和散裂的风险。强大的界面结合抑制了熔盐和腐蚀性物质的渗透，进一步增强了涂层的耐腐蚀性能。
虽然 Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC 涂层在熔盐环境中表现出优异的耐腐蚀性，但还需要进一步研究以探索它们在极端操作条件下的长期耐久性。了解腐蚀引发和发展的机制对于设计优化的涂层以增强对侵蚀性环境的抵抗力至关重要。
此外，用于研究这些涂层的表征技术可以进一步改进。使用原位 TEM 或原位 X 射线衍射等原位技术，可以实时了解暴露于熔盐环境期间发生的腐蚀行为和相变。
这些技术将使人们能够更深入地了解微观结构变化和降解机制，从而促进更坚固的 EBC 涂层的开发。
对 Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC 涂层的微观结构和熔盐腐蚀行为的研究为其作为航空航天应用防护涂层的前景提供了有价值的见解。
由 SiO2、Yb2SiO5 和 Yb2Si2O7 组成的多层结构有助于其出色的耐腐蚀性和耐用性。这些涂层表现出致密的微观结构，具有明确的晶粒，并且在暴露于腐蚀性熔盐环境中时重量损失最小。
Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC 涂层的耐腐蚀性可归因于 SiO2 的物理阻隔性能、Yb2SiO5 的化学稳定性以及 Yb2Si2O7 提供的强界面结合。需要进一步的研究来探索它们的长期耐用性并优化它们在极端操作条件下的性能。
表征技术（如原位方法）的进步将有助于更深入地了解腐蚀机制，并有助于开发更坚固的 EBC 涂层。
随着持续的研究和开发，Si-Yb2O3/Yb2Si2O7/Yb2SiO5 EBC 涂层在提高航空航天应用中涡轮部件的耐用性和性能方面具有重要前景。
