[发明专利]一种环境屏障涂层EBC寿命预测的方法

摘要

本发明涉及一种环境屏障涂层EBC寿命预测的方法，属于涂层的监测领域。该发明通过有限氧化腐蚀测试时间内SiO₂层厚度的变化获得氧化腐蚀动力学常数，利用SiO₂层的临界厚度作为EBC涂层失效的判据，再结合氧化腐蚀动力学方程，实现了对EBC涂层寿命的预测。本发明方法成本较低；可适用于连续碳纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料（C_f/SiC），也可适用于连续碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料（SiC_f/SiC），同时，该方法可适用于多种EBC涂层体系；使用环境的广泛性，该方法既可适用于控制因素模拟测试，也可适用于全环境因素模拟测试；该方法对于EBC涂层材料的选择以及EBC涂层的优化设计具有指导意义；该方法简单可靠。

主权项

1.一种环境屏障涂层EBC寿命预测的方法，其特征在于步骤如下：步骤1、制备构件和试样件：在制备构件时同时制备随炉试样件，在构件和试样件的表面上制备碳化硅粘结层，在碳化硅粘结层表面制备EBC涂层，试样件上粘结层厚度以及EBC涂层的材料种类与厚度应与构件相一致；步骤2：将试样件置入燃烧室的模拟环境中，通过扫描电子显微镜SEM测量试样件上由于模拟燃气环境中的氧以及水蒸气与碳化硅反应并在其表面形成的SiO₂层厚度通过建立不同氧化腐蚀时间与SiO₂厚度的对应关系，通过数据拟合，获得k_p氧化腐蚀动力学常数，单位为μm²/小时，其中t为氧化腐蚀时间；步骤3：根据预测EBC涂层的寿命，其中：t_寿命为EBC涂层寿命，单位为小时，为SiO₂层的临界厚度，k_p为氧化腐蚀动力学常数μm²/小时。