Последние достижения в области передовых керамических материалов и понимание механизмов деградации теплозащитных покрытий

Поведение металлических сплавов при высоких температурах, особенно их реакция на коррозию и образование защитных поверхностных слоёв, уже давно является предметом научных исследований. Хотя для некоторых составов сплавов требуется инкубационный период, прежде чем горячая коррозия перейдёт в стадию распространения, ни один сплав или сочетание сплавов нельзя считать полностью устойчивым к горячей коррозии на неограниченный срок. Высоко ценится способность материалов на основе никеля выдерживать экстремальные условия, такие как высокие температуры, кислотность, коррозия и истирание. Однако они не способны удовлетворить строгим требованиям современных высокотемпературных применений. В последнее время изучается долговечность теплозащитных покрытий (TBC), подверженных окислению, ржавлению и разрушению под воздействием сульфатов и повреждения посторонними объектами. Для передовых керамических материалов, эксплуатируемых при высоких температурах, деградация вследствие горячей коррозии представляет значительную проблему. Основная цель данного исследования — изучить влияние интенсивной деградации на несколько типов передовых керамических материалов и степень их развития. Исследование направлено на понимание процессов деградации в условиях длительной эксплуатации, включая роль окисления и жидких солей. Кроме того, рассматривается влияние температуры, окружающей среды и продолжительности воздействия на поведение керамики при термическом выветривании. Наконец, обсуждаются стратегии снижения деградации керамики вследствие горячей коррозии, включая защитные покрытия, в том числе теплозащитные покрытия новой конструкции, легирование и оптимизацию состава. Цель статьи — обеспечить всестороннее понимание поведения керамики при горячей коррозии, что имеет решающее значение для разработки долговечных материалов, пригодных для высокотемпературных применений. Кроме того, рассматриваются изготовление защитных покрытий и связанные с этим проблемы. Полученные результаты могут способствовать развитию стойких керамических материалов и...