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
Yddear发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
poletar发布了新的文献求助10
1秒前
EWW发布了新的文献求助20
1秒前
xxw发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
一休关注了科研通微信公众号
2秒前
Ivy完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
Syyyyy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
华仔应助aa采纳,获得10
4秒前
魁梧的灵安关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
5秒前
小龙发布了新的文献求助10
5秒前
TTT完成签到,获得积分10
5秒前
yinghua发布了新的文献求助10
5秒前
美好斓发布了新的文献求助10
5秒前
Lisuo应助飞宇采纳,获得20
6秒前
6秒前
鸟史发布了新的文献求助10
7秒前
哇哇哇哇发布了新的文献求助30
8秒前
Haoea发布了新的文献求助10
8秒前
胖头鱼发布了新的文献求助10
8秒前
小新完成签到 ,获得积分20
8秒前
Zx_1993应助念安采纳,获得20
8秒前
陶醉小笼包完成签到,获得积分10
9秒前
传奇3应助爱美丽采纳,获得10
9秒前
9秒前
吕嘉焓完成签到,获得积分10
9秒前
orixero应助huangyi采纳,获得10
9秒前
结实的问寒完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
10秒前
沉静的向秋完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
美国药典 2000
Fermented Coffee Market 2000
合成生物食品制造技术导则,团体标准,编号:T/CITS 396-2025 1000
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 1000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Comparing natural with chemical additive production 500
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 5239828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4407067
关于积分的说明 13717174
捐赠科研通 4275655
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2346104
邀请新用户注册赠送积分活动 1343227
关于科研通互助平台的介绍 1301291