先进热障涂层材料可耐1600摄氏度超高温 达到国际领先水平

近日，记者从昆明理工大学了解到，该校研究团队新近在超高温钽酸盐热障涂层技术领域取得重要突破，将先进热障涂层材料最高使用温度提高至1400摄氏度，且最高可达1600摄氏度，将隔热降温梯度提高100摄氏度至500摄氏度，使我国的热障涂层技术在国际上达到领先水平。

据金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程实验室涂层材料设计与应用团队涂层团队负责人介绍，热障涂层材料作为航空发动机及燃气轮机高温部件的热防护涂层，可改善高温部件的服役条件，延长服役寿命，节约燃料。目前使用最多的热障涂层材料氧化锆基材料在达到1200摄氏度左右的高温时将会发生相变，导致涂层脱落失效，使用寿命会呈指数级下降。随着航空发动机及燃气轮机的技术不断发展和使用要求的不断提高，未来航空发动机的工作温度可能达到2000摄氏度。

昆明理工大学近年与美国哈佛大学、宾州州立大学、南佛罗里达大学，德国亚琛工业大学、于利希研究中心，国内中科院、清华大学、上海交通大学、北京科技大学等机构合作，组建全球领先的超高温热防护材料研究团队。

经过持续探索和验证，该团队充分利用了我国在稀土方面的资源优势，成功研发了新型稀土钽酸盐高温铁弹相变增韧陶瓷材料，建立了一套从材料发现、基本性质确定到最后应用的完整材料体系，申请超过100项国家发明专利及4项国际发明专利。同时使我国在新型稀土钽酸盐陶瓷涂层领域拥有自主知识产权。

研究成果“1400-1600℃超高温稀土钽酸盐热障涂层材料及其制备技术”是世界上目前唯一能在1400-1600℃长期稳定工作的超高温热障涂层。在本领域具有明显优势，全球文献占比达到82.3%，发明专利占比超过90%。目前，该技术已与陕西天璇涂层科技有限公司等企业合作进行工业化生产，产品供应国内多个大中型研究单位或应用单位，由于该材料优异的综合性能，未来将广泛应用于航空、航海等国民经济重要领域。

据悉，这个团队近年来已发表378篇有影响力的研究论文，被国际同行引用5400余次；申请国家发明专利200余项，国际PCT发明专利8项。他们还承担了20余项国家重点研发计划、国家自然科学基金重大研究计划。

文章来源： 科学网新闻