CMAS环境下电子束物理气相沉积热障涂层的热循环行为及失效机制

航空发动机涡轮叶片工作时表面经常产生CaO-MgO-Al2O3-SiO2（简称CMAS）等沉积物。本文中研究了电子束物理气相沉积（EB-PVD）制备ZrO2热障涂层（TBCs）在CMAS环境下的热循环行为及失效机制。结果表明, 在1200℃热冲击条件下, 表面涂覆CMAS的热障涂层的热循环寿命低于100次, 而未涂覆CMAS的涂层寿命达到500次以上, CMAS 的存在加速了热障涂层的剥落失效。在1200℃经过210次循环后, ZrO2陶瓷层与CMAS之间形成了约8 μm厚的互反应区, 其形成主要与CMAS中Ca^2＋内扩散有关。CMAS环境下热障涂层陶瓷层产生大量横向裂纹, 涂层的失效主要以陶瓷层片状剥落为主。