周克崧院士领导的省科学院新材料所高温防护涂层研究团队，围绕十余项重大高温防护涂层相关项目，系统开展了等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)第三代热障涂层沉积机理研究；首次提出了镀铝表面改性技术用于进一步提高热障涂层综合性能。
张小锋博士(第一作者)、邓子谦博士(共同第一)以及李洪博士(共同第一)等人，经过长达5年的合作，全面揭示了PS-PVD热障涂层沉积过程中羽毛柱状结构形成所存在的内在科学问题；阐明了涂层最小组成单元形核、长大过程；系统研究了模拟环境下热障涂层的失效机制。通过采用新型的镀铝表面改性新技术，显著提高了热障涂层热循环性能、高温氧化性能以及燃气腐蚀性能、弯曲性能等，其性能超过传统大气等离子喷涂、电子束-物理气相沉积等热障涂层，被审稿专家评价为“This manuscript is an innovative work with ingenious coating design and sufficient experimental data”（译：该研究具备独创涂层设计与详实实验数据，是一项重大创新成果）。
上述研究进展于近期发表在材料腐蚀领域的顶级期刊、Nature合作期刊《NPJ Materials Degradation》(https://doi.org/10.1038/s41529-020-00134-5)，该期刊每个月报道2-4篇在材料腐蚀领域的创新性研究论文。相关工作得到了广东省科学院百名青年项目(2020GDASYL–20200104030)、国家自然科学基金(51801034)以及广东省特支创新团队(2019BT02C629)等项目资助。
图1 热障涂层及制备技术的研究进展
图2 热障涂层镀铝表面改性过程
图3 镀铝表面改性热障涂层与传统涂层性能对比
(省科学院新材料所 邓春明/供稿)
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