近日，山东大学材料学院韩桂芳教授课题组在耐超高温环境障涂层材料体系和抗氧化机理方面取得重要进展，相关成果以“Gradient tri-layered TGOs in MoSi2/HfO2 duplex EBCs for effective protection of SiC substrate against steam corrosion at 1500 °C for 200 h”为题发表在Journal of Advanced Ceramics（IF：18.6），该期刊在全球陶瓷类国际期刊中影响因子排名第一，中科院分区中陶瓷领域唯一的1区期刊。材料学院博士研究生彭科学为该论文第一作者，韩桂芳教授为通讯作者，山东大学为第一完成单位。
碳化硅陶瓷基复合材料（SiC-CMC）具有更轻的质量、更好的耐温能力、良好的高温强度和韧性，有望应用于下一代航空发动机热端部件。由于SiC在高温燃气环境中并不稳定，解决其腐蚀问题显得尤为关键，实际应用中需在SiC-CMC表面制备环境障涂层（EBCs）。现有涂层材料体系无法满足在更高温度燃气环境中的应用需求。韩桂芳教授课题组首次开发了MoSi2/HfO2复式EBCs，通过在涂层内部原位生成的三层热生长氧化物（TGO），有效阻挡了高温燃气中的水蒸气、氧气等向SiC基体的扩散，在1500℃、90%H2O-10%O2环境中有效保护SiC长达200小时。这项工作提供了一种新的策略，可以同时提高TGO的稳定性和EBCs的工作温度，这有助于开发具有更长使用寿命和更高使用温度的新一代EBCs体系。
除以上研究外，近年来，韩桂芳教授团队在环境障涂层的制备、高温氧化腐蚀行为以及机理等研究方面均取得了一系列成果，相关论文发表在Journal of Advanced Ceramics、Corrosion Science、Surface and Coatings Technology、Ceramics International等国际期刊上。
相关研究工作得到国家自然科学基金、超高温结构复合材料重点实验室基金的资助。
相关链接：https://www.sciopen.com/article/10.26599/JAC.2025.9221101