自20世紀中期以來,隨著現代工業特別是航空、航天、能源、冶金等工業的迅猛發展,對材料的使用溫度要求愈來愈高,使用環境愈來愈苛刻。在此條件下,幾乎所有的金屬和合金都會發生高溫氧化和腐蝕,嚴重地阻礙了行業的發展。設計和發展防護涂層,預測材料及防護涂層在高溫服役環境中的退化和壽命,是提高材料使用溫度及對材料進行熱防護的關鍵,其發展程度直接影響著現代眾多工業行業發展的步伐。所以,特策劃此期“高溫腐蝕與防護”專題,以了解領域前沿,分享研究成果,啟發科研思路,推動行業進步。
專題中,東北大學陳明輝老師課題組綜述了國內外為解決搪瓷燒結溫度與服役溫度矛盾以及涂層熱循環易剝落等問題的最新進展,提出發展自修復金屬搪瓷高溫防護涂層,從根本上解決搪瓷開裂與剝落的問題。中國科學院金屬研究所鮑澤斌老師課題組研究了鉑鋁粘結層真空退火處理對熱障涂層的影響,得出真空退火處理可使得粘結層表面更加平整,陶瓷層與粘結層結合力更強,熱障涂層體系的服役性能和壽命得到有效提升。沈陽理工大學崔勇老師課題組采用磁控濺射的方法在鋯合金基底上沉積FeCrAlY薄膜,在900 ℃高溫水蒸氣的環境中,FeCrAlY薄膜氧化生成氧化鋁鈍化膜,有效減緩了腐蝕的進行。江西科技師范大學多樹旺老師課題組通過研究低碳鋼在煤油燃燒環境氣氛中的氧化行為,得出其表面氧化層特點及與火場助燃劑之間的關系,有望為火場物證檢驗提供一種新的途徑。天津大學郭磊老師課題組利用激光改性提高YSZ涂層中t'相穩定性,使得涂層具有更好的抗熔鹽腐蝕性能。北京航空航天大學何健老師課題組綜述了活性元素改性在高溫金屬防護涂層領域的研究進展,重點分析了活性元素改性對氧化膜微觀結構、生長機制、界面孔洞、內應力等的影響以及活性元素與雜質元素之間的交互作用。西安交通大學楊冠軍老師課題組介紹了等離子-物理氣相沉積(PS-PVD)原理與設備系統,基于射流與材料檢測結果,研究了粉末材料在等離子射流中的多相態轉變行為,為構建PS-PVD理論和研制新型高性能熱防護涂層提供了堅實的理論基礎和必要的條件支撐。浙江工業大學伍廉奎老師課題組采用料漿法和電沉積法在TiAl合金表面制備Al-SiO2復合涂層,顯著提高了TiAl合金的抗高溫氧化性能。南通理工學院謝冬柏老師課題組通過對300~500 ℃熱空氣和燃燒氣氛中5052鋁合金表面氧化層退化行為的分析,得出火災中鋁合金表面氧化層的微觀結構記錄了火場的相關信息,而且其微觀結構特征可作為火場中是否有助燃劑存在的輔助證據使用。
本專題集合了高溫腐蝕與防護領域的最新研究成果,使得國內從事與之相關領域的科研工作者及時了解到前沿信息,為我國高溫腐蝕與防護領域的研究人員提供討論、交流、學習的平臺,進而提升我國高溫腐蝕與防護領域的研究水平,推動我國科研人員在高溫腐蝕與防護研究方面邁向新的臺階。