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
思源应助天天文献我爱看采纳,获得20
刚刚
刚刚
尘远知山静完成签到 ,获得积分10
1秒前
刘墨乔完成签到,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
大海123发布了新的文献求助10
2秒前
钢铁侠发布了新的文献求助10
3秒前
Pumpkin完成签到,获得积分10
3秒前
Miaochen发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
坤坤发布了新的文献求助10
4秒前
xcx发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
张小馨完成签到 ,获得积分10
6秒前
不可思议发布了新的文献求助10
7秒前
走起关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
嘻xi完成签到 ,获得积分10
7秒前
害羞仙人掌完成签到,获得积分10
7秒前
爆米花应助克林采纳,获得30
8秒前
bkagyin应助jjjn采纳,获得10
8秒前
Akim应助精明的绿凝采纳,获得10
9秒前
钢铁侠完成签到,获得积分10
10秒前
标致夜蕾发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
菜菜完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
田様应助张月采纳,获得10
11秒前
FashionBoy应助嘻嘻采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
ding应助sweetsbt采纳,获得10
12秒前
zxx完成签到 ,获得积分0
13秒前
恩吉尔发布了新的文献求助10
13秒前
落后安露发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
克林完成签到,获得积分20
14秒前
多喝水发布了新的文献求助10
14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
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
Aircraft Engine Design, Third Edition 308
戦後少女マンガ史 300
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 5155889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4351488
关于积分的说明 13549100
捐赠科研通 4194416
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2300527
邀请新用户注册赠送积分活动 1300474
关于科研通互助平台的介绍 1245484