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作者：丁坤英;刘子剑;王梦潇;张涛;王者;
单位：中国民航大学,天津市民用航空器适航与维修重点实验室;
摘要：双硅酸镱(Yb_2Si_2O_7,Yb DS)与碳化硅复合材料(CMC)基体具有良好的热匹配能力，是目前环境障涂层(EBCs)中常用材料。然而，在高温水氧腐蚀环境中Yb DS向单硅酸镱(Yb_2Si O_5,Yb MS)的转变导致涂层发生开裂和分层。为了分析水氧腐蚀对相转变和由此引发的EBC内应力的影响，本工作从实验观察和仿真计算，采用大气等离子喷涂制备Si+Yb DS涂层，通过循环热载荷水氧腐蚀实验分析Yb DS涂层的腐蚀产物和腐蚀速率，计算Yb DS腐蚀过程中导致EBC内应力的再分布特征，分析由此引发的裂纹扩展。结果表明，完成沉积后的Yb DS面层受残余压应力作用，而在蒸汽循环腐蚀后的Yb DS涂层中出现了拉应力，较大的应力导致EBC过早开裂。Yb DS成分挥发导致的孔隙增加对腐蚀区的应力影响较大，孔隙也提高了Ⅰ型裂纹的扩展速率。
关键词：双硅酸镱;环境障涂层;水氧腐蚀;有限元分析;应力分析
基金资助：国家重点研发计划资助(2023YFB4302400)
