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Lu-Si-O体系在高温水蒸气环境中的腐蚀行为

洪智亮 , 成来飞 , 鲁琳静 , 张立同 , 王一光

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00186

采用溶胶-凝胶法制得三种镥硅酸盐体系粉体材料. 以氧化物的摩尔比来表示此三种粉体, 分别为：Lu₂O₃·SiO₂、Lu₂O₃·2SiO₂和Lu₂O₃·2.26SiO₂. 在1400℃、50%H₂O-50%O₂静态常压气氛下, 研究了它们的耐水蒸气腐蚀性能.以单位面积重量变化率表征材料的耐水蒸气腐蚀性能, 结合X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）和扫描电镜能谱分析（SEMEDS）等分析手段, 揭示了镥硅酸盐体系在高温水蒸气环境中的腐蚀机制和反应机理. 结果表明：三种原始粉体主要物相依次为：Lu₂SiO₅+Lu₂Si₂O₇、 Lu₂Si₂O₇+SiO₂和Lu₂Si₂O₇+SiO₂. 在水蒸气作用下, Lu₂SiO₅相与Al₂O₃反应生成新相Lu₃Al₅O₁₂, 而Lu₂Si₂O₇相并未受到水蒸气的作用而发生任何反应, 表现出优异的化学稳定性.

关键词: Lu₂SiO₅ , Lu₂Si₂O₇ , environmental barrier coating (EBC) , water vapor corrosion