高熵钽酸盐

隔热耐温

高熵效应带来低热导与高热膨胀，使这种氧化物成为长寿命热障涂层候选材料。

Sang, Weiwei · Xie, Wenbo · Ruiyi, Hou · Siqi, Li · 张红松 · Liu, Shuaixia · 陈晓鸽

Ceramics International 2023

具体参数

热导率

{'zh': '1.170–1.211', 'en': '1.170–1.211'} W·m⁻¹·K⁻¹

平均热膨胀系数

{'zh': '10.855', 'en': '10.855'} ×10⁻⁶ K⁻¹

物相稳定温度

{'zh': '1400', 'en': '1400'} °C

技术优势

热导率降低

多主元固溶引起的晶格畸变和声子散射把热导率压到1.170–1.211 W·m⁻¹·K⁻¹，显著低于传统钇稳定氧化锆在高温下的数值。

高温涨得快

平均热膨胀系数在1000–1400 °C达到10.855×10⁻⁶ K⁻¹，与镍基高温合金基体匹配更好，涂层工作时不易因热失配而剥落。

烧到1400 °C不分解

单相萤石结构保持到1400 °C不分解，在更长高温服役周期内不会因相变引起体积突变和涂层开裂。

应用场景

• 航空发动机热障涂层：航空发动机热端部件用它做涂层，可降低叶片表面温度、延长大修间隔。
• 高温陶瓷涂层：可喷涂在高温合金表面，形成低热导、抗剥落的陶瓷隔热层。
• 燃气轮机叶片防护：用于工业燃气轮机叶片，降低基体温度、抗高温氧化和腐蚀。
• 高超声速飞行器热防护：作为高超声速飞行器表面的热防护涂层，能承受极端气动加热。