先进镍基单晶合金“相平衡”防护涂层抑制SRZ及抗高温氧化机理研究

高温防护涂层与高温合金材料、高效气冷并重为先进航空发动机涡轮叶片的三大关键科学技术。现有的热障涂层金属粘结层MCrAlY或铝化物涂层与先进涡轮叶片镍基单晶高温合金在高温下发生互扩散，导致合金的力学性能和涂层的抗高温氧化性能下降。针对这一问题，本项目提出一种与先进单晶高温合金DD6在高温下保持热动力学平衡的"相平衡"涂层，通过对这种"相平衡"涂层材料设计、涂层制备科学、涂层与合金基体界面扩散动力学、涂层高温氧化等进行研究，提出DD6单晶合金"相平衡"涂层的设计方法，掌握"相平衡"涂层制备科学及成分精确控制技术，建立涂层与单晶合金界面高温扩散机理及阻扩散机制，阐明合金中二次反应区（SRZ）的析出机理及其对合金力学性能的影响规律，明确"相平衡"涂层的高温氧化机理，为研制出适用于先进单晶高温合金的热障涂层金属粘结层奠定理论基础。

高温防护涂层与高温合金材料、高效气冷并重为先进航空发动机涡轮叶片的三大关键科学技术。现有的热障涂层金属粘结层MCrAlY或铝化物涂层与先进涡轮叶片镍基单晶高温合金在高温下发生互扩散，导致合金的力学性能和涂层的抗高温氧化性能下降。针对这一问题，本项目提出了一种与先进单晶高温合金DD6 在高温下保持热动力学平衡的“相平衡”涂层，通过对这种“相平衡”涂层材料设计、涂层制备科学、涂层与合金基体界面扩散动力学、涂层高温氧化等进行研究，提出了DD6单晶合金“相平衡”涂层的设计方法，掌握了“相平衡”涂层制备科学及成分精确控制技术，建立了涂层与单晶合金界面高温扩散机理及阻扩散机制，阐明了合金中二次反应区（SRZ）的析出机理及其对合金力学性能的影响规律，明确了“相平衡”涂层的高温氧化机理，为研制出适用于先进单晶高温合金的热障涂层金属粘结层奠定理论基础。