高熵稀土磷酸盐涂层

耐温1750℃，热导大幅降低

这种磷钇矿型七元高熵稀土磷酸盐突破单一稀土磷酸盐热导率偏高的瓶颈，同时保持优异的抗水氧腐蚀与抗CMAS能力，与SiC陶瓷基复合材料热膨胀匹配良好。

Peixiong, Zhang · Duan, Xingjun · Xiaochang, Xie · 丁冬海 · Yang, Tao · 侯新梅 · 赵云松 · 王恩会

Journal of Advanced Ceramics 2023

参数信息

热导率（1300℃）

2.25 W·m⁻¹·K⁻¹

热导率（100℃）

4.38 W·m⁻¹·K⁻¹

热膨胀系数

5.96×10⁻⁶ ℃⁻¹

热稳定温度

1750 ℃

与SiO₂化学相容温度

1400 ℃

技术优势

热导率砍半

高熵稀土离子间的质量与尺寸差异增强声子散射，使热导率显著低于单组分稀土磷酸盐。

耐温到1750℃

高熵磷酸盐在1750℃下不发生相变或分解，远超许多涂层材料的工作极限。

热膨胀跟基体合拍

热膨胀系数与SiC-CMCs接近，可减少热循环中的应力开裂风险。

与氧化硅相容

在1400℃下与SiO₂不发生有害反应，可避免涂层与硅基粘结层或基体氧化层之间的化学失效。

应用场景

• 陶瓷基复合材料防护涂层：为SiC/SiC复合材料提供抗水氧和CMAS的防护层，同时降低热导率利于散热。
• 航空发动机热端部件：可涂覆于航空发动机热端部件，耐受高温燃气冲刷和CMAS侵蚀。
• 高温热障涂层：其低热导率与高热稳定性可降低涂层表面温度，保护金属基底。
• 高温结构材料：作为高温结构材料的表面防护层，提高抗氧化和抗腐蚀能力。