CrTaO₄热障涂层

热导率低于主流材料

首次报道CrTaO₄块体的力学与热学性能，其弹性模量可比肩YSZ，而热导率更低，有望成为新一代热障涂层材料。

Zhang, Shuang · 王晓辉 · Zhang, Chao · Xiang, Huimin · Yingwei, Li · Fang, Cheng · 李明亮 · 王海龙 · 周延春

Journal of Advanced Ceramics 2024

具体参数

杨氏模量

{'zh': '268', 'en': '268'} GPa

剪切模量

{'zh': '107', 'en': '107'} GPa

体积模量

{'zh': '181', 'en': '181'} GPa

维氏硬度

{'zh': '12.2', 'en': '12.2'} GPa

弯曲强度

{'zh': '142', 'en': '142'} MPa

断裂韧性

{'zh': '1.87', 'en': '1.87'} MPa·m¹/²

熔点

{'zh': '2103', 'en': '2103'} K

热导率

{'zh': '0.66', 'en': '0.66'} W·m⁻¹·K⁻¹

技术优势

热导率低于主流

室温热导率1.31 W·m⁻¹·K⁻¹，高温下进一步降低，低于大多数已知热障材料。

弹性模量匹配YSZ

杨氏模量268 GPa，剪切模量107 GPa，体积模量181 GPa，与YSZ相当，利于涂层应用。

断裂韧性可靠

断裂韧性1.87 MPa·m¹/²，弯曲强度142 MPa，具备结构承载能力。

高熔点

熔点2103 K，满足超高温环境应用要求。

应用场景

• 难熔金属防护：防止难熔金属阳离子向外扩散，提升高温抗氧化性。
• 超高温陶瓷涂层：其低热导率与高熔点契合超高温陶瓷涂层需求。
• 燃气轮机热障涂层：替代YSZ，提供更低热导率，提升燃气轮机效率。
• 高超声速飞行器热防护：承受高超声速飞行器极端气动加热，保障结构安全。