多元协同效应增强高熵稀土二硅酸盐抗CMAS腐蚀性能研究

本研究针对热障涂层材料面临的钙镁铝硅酸盐（CMAS）高温腐蚀问题，通过无压烧结技术成功制备了24种高熵稀土二硅酸盐（HEREDs）体系样品。实验发现HERED-60Tm在1673 K下经48小时腐蚀后仅产生320±12 μm腐蚀深度，其优异性能源于多元组分协同作用带来的热力学反应活性和扩散动力学优化，为新一代热/环境障涂层材料开发提供重要理论依据。

　　

通过多元组分协同效应，研究人员成功开发出具有卓越抗钙镁铝硅酸盐（Calcium-Magnesium-Aluminosilicate, CMAS）腐蚀能力的高熵稀土二硅酸盐（High-Entropy Rare-Earth Disilicates, HEREDs）材料。采用无压烧结工艺制备的24种HERED-xRE（稀土元素RE包括Gd、Ho、Er、Tm）系列样品中，HERED-60Tm在1673 K高温环境下经历48小时腐蚀后仅呈现约320±12 μm的腐蚀深度，展现出最优异的抗腐蚀性能。进一步机理研究表明，该性能提升源于多元组分调控引发的热力学反应活性优化与扩散动力学改善，这种协同效应为设计新型热/环境障涂层（Thermal/Environmental Barrier Coatings, T/EBCs）材料提供了创新性策略，显著推进了高温防护材料在航空航天等领域的应用前景。