Interactions between rare-earth zirconates (RE2Zr2O7) and CMAS silicate melts

磷灰石 材料科学 溶解度 降水 化学计量学 高温合金 化学工程 矿物学 冶金 地质学 物理化学 化学 微观结构 物理 工程类 气象学
作者
Yang Wu,Wenbo Zhi,Yu Li,Xingye Guo,Zheng Zhou,Wei Shao,Dingyong He
出处
期刊:Corrosion Science [Elsevier BV]
卷期号:224: 111526-111526 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.corsci.2023.111526
摘要

Rare-earth zirconates (RE2Zr2O7) are potential thermal barrier coatings (TBCs) candidates exhibiting excellent thermal insulation property to protect underlying superalloy substrate. These coating materials, however, are subjected to degradation caused by molten silicon-containing sand dust and volcanic ash whose main compositions are CaO-MgO-AlO1.5-SiO2 (brief to CMAS) at higher operating temperatures (> 1200ºC). Here, we have studied the thermochemical interactions between three RE2Zr2O7 (Sm2Zr2O7, Gd2Zr2O7 and Yb2Zr2O7) and CMAS with three different compositions (referred to as CMAS-1, CMAS-2 and CMAS-3, respectively) at 1300ºC/30 min. Both the diversities of the REO1.5 identity and CMAS composition result in the precipitation of apatite with varying stoichiometry. For an equivalent CMAS case, there is a linear correlation between the apatite content and the RE cation radius. In CMAS-1, the Ca:RE ratio of apatite observed in the Sm2Zr2O7 case is ∼0.31, larger than that of Gd2Zr2O7 (∼0.30) and Yb2Zr2O7 (∼0.20). Additionally, the RE3+ solubility in equilibrium with apatite decreases with the increased CaO content from CMAS-3 to CMAS-1 for a given RE2Zr2O7 material, facilitating the apatite precipitation within a short time. For example, in Sm2Zr2O7 case the Sm3+ solubility decrease from ∼3.18 at % to ∼0.70 at % as the CaO content increases from 19 mol % ( in CMAS-3) to 33 mol % ( in CMAS-1). Also, the composition of residual CMAS melt changes as the interaction proceed, which can impact its flow property and infiltration propensity. These finds may advance the design of current and next-generation TBCs material and development of effective strategies to mitigate the CMAS-induced coating failure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
浮游应助yannick采纳,获得10
刚刚
CrGe完成签到,获得积分10
2秒前
星辰大海应助夕阳space采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
Grayson发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
冷静山灵完成签到 ,获得积分10
7秒前
小马甲应助现实的画板采纳,获得10
7秒前
7秒前
liran发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Zzsfe163发布了新的文献求助10
9秒前
FashionBoy应助LKOBES采纳,获得10
10秒前
科研牛马应助Yara.H采纳,获得10
10秒前
suchui发布了新的文献求助10
10秒前
洪伟华完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
jenlaka完成签到,获得积分10
11秒前
儒雅盼曼发布了新的文献求助10
11秒前
Jocd发布了新的文献求助10
12秒前
HuFan1201完成签到 ,获得积分0
12秒前
13秒前
13秒前
15秒前
岁岁几祈愿完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
liran完成签到,获得积分10
19秒前
香蕉觅云应助577采纳,获得10
19秒前
平常柔发布了新的文献求助20
21秒前
梁小伟发布了新的文献求助10
21秒前
毛豆应助李明星采纳,获得10
22秒前
xuwenli发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
24秒前
方勇飞发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4990525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4239541
关于积分的说明 13207087
捐赠科研通 4033986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2207081
邀请新用户注册赠送积分活动 1218204
关于科研通互助平台的介绍 1136404