编号：CYYJ03210

篇名：高温防护搪瓷涂层研究进展

作者： 罗莹1；陈肯1；戴瑶琴1；杨宇飞1；李康1；祝闻1；谢保光2；林海鹏2；李文芳1

关键词： 搪瓷涂层; 高温防护; 高温腐蚀; 界面反应; 失效机制; 增韧; 自修复; 功能性第二相增强;

机构： 1.东莞理工学院2.沈阳飞机工业(集团)有限公司

摘要： 搪瓷涂层是以玻璃或玻璃-陶瓷为基础的一类高温防护涂层，兼具优异的化学惰性、致密的氧气阻隔能力、与金属基体良好的热膨胀匹配性以及低廉的制备成本，在能源、化工及航空航天装备的高温腐蚀防护领域具有重要应用价值。高温腐蚀防护长期以来是制约关键装备实现长寿命、高可靠性服役的核心瓶颈，因此，搪瓷涂层材料体系的优化设计与性能提升一直是该领域的研究重点。围绕搪瓷涂层材料体系与成分设计的演进历程，相关研究从早期单一硅酸盐玻璃体系出发，经硼硅酸盐、铝硅酸盐体系逐步优化，已发展到SiO2-Al2O3-ZnO-CaO基、SiO2-ZrO2-Ba（Sr,Ca）O基、钾水玻璃基等多组分协同体系。同时，通过引入Al2O3、SiC、YSZ、NiCrAlY、金属纳米颗粒、Si3N4、SiB6等功能性第二相，构建了一系列搪瓷基复合材料。研究表明，多组分协同设计可显著改善涂层的熔融特性、热化学稳定性与抗热震性能；功能性第二相的引入有效调控了涂层的力学强度、高温抗氧化能力及耐熔盐腐蚀性能。在界面行为与失效机制方面，系统研究揭示了涂层-基体界面反应、热循环应力累积及化学侵蚀对涂层服役寿命的关键制约规律，明确了成分匹配与结构设计在延缓涂层失效中的核心作用。基于现有研究进展，搪瓷涂层材料体系的未来发展应聚焦于极端服役环境下的智能化成分设计、多尺度微观结构调控、长寿命服役性能评价方法的建立，以及面向新型能源装备需求的高性能复合搪瓷体系的开发。本文为高温腐蚀防护技术的工程应用提供更为坚实的材料基础与理论支撑。