航空發(fā)動機熱障涂層實現(xiàn)自主創(chuàng)新突破！

本報訊在航空發(fā)動機這一被譽為“工業(yè)皇冠上的明珠”的戰(zhàn)略性核心裝備領(lǐng)域，我國高校科研力量再傳捷報。由西華師范大學(xué)“鋯熵晶盾”大學(xué)生科研團隊主導(dǎo)完成的一項新型熱障涂層技術(shù)取得重要突破，不僅在材料體系上實現(xiàn)了從0到1的突破，更有望打破國外在該領(lǐng)域長期技術(shù)壟斷，為我國航空發(fā)動機關(guān)鍵部件提供穩(wěn)定、可靠的高溫?zé)岱雷o解決方案。

航空發(fā)動機熱障涂層(Thermal Barrier Coatings, 簡稱TBCs)廣泛應(yīng)用于燃燒室、渦輪葉片等高溫部位，是決定發(fā)動機壽命和性能的關(guān)鍵材料之一。長期以來，受制于燒結(jié)老化快、熱匹配性差、壽命短等“卡脖子”難題，我國在高性能TBCs材料研發(fā)上依賴進口，亟需實現(xiàn)自主突破。

為攻克這一技術(shù)瓶頸，西華師范大學(xué)“鋯熵晶盾”團隊依托材料科學(xué)前沿理論，聚焦“離子半徑無序性”調(diào)控機制，創(chuàng)新研制出三種高熵稀土鋯酸鹽陶瓷材料。新型材料通過對多種稀土元素的摻雜與晶格畸變調(diào)控，實現(xiàn)性能的系統(tǒng)性提升：力學(xué)性能提升20%，顯著增強材料在極端工況下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與抗沖擊能力;熱膨脹系數(shù)優(yōu)化25%，與主流鎳基合金形成高匹配度界面，有效避免熱失配開裂;抗燒結(jié)性能提高42%，大幅延長涂層在高溫環(huán)境下的服役壽命與穩(wěn)定性。

據(jù)介紹，該項研究成果目前已獲得多項國家發(fā)明專利授權(quán)，并在《Journal of the European Ceramic Society》《Ceramics International》等國際權(quán)威期刊發(fā)表系列論文，受到學(xué)術(shù)界高度關(guān)注。項目正處于工程化驗證階段，相關(guān)中試測試同步推進，未來有望在我國新一代航空發(fā)動機研制中率先應(yīng)用，助力核心零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化。

“我們希望通過材料原創(chuàng)創(chuàng)新，為國家航空裝備‘鑄盾護芯’，讓中國人自己的發(fā)動機真正用上中國自主設(shè)計制造的關(guān)鍵材料。”項目團隊成員表示。

近年來，西華師范大學(xué)高度重視高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)與交叉學(xué)科融合發(fā)展，不斷完善科研平臺建設(shè)和項目孵化機制，鼓勵青年學(xué)子面向國家重大需求開展“從0到1”的技術(shù)攻關(guān)，助力科研成果從“實驗室”邁向“應(yīng)用場”。

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