本報(bào)訊在航空發(fā)動(dòng)機(jī)這一被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的明珠”的戰(zhàn)略性核心裝備領(lǐng)域，我國(guó)高校科研力量再傳捷報(bào)。由西華師范大學(xué)“鋯熵晶盾”大學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)完成的一項(xiàng)新型熱障涂層技術(shù)取得重要突破，不僅在材料體系上實(shí)現(xiàn)了從0到1的突破，更有望打破國(guó)外在該領(lǐng)域長(zhǎng)期技術(shù)壟斷，為我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件提供穩(wěn)定、可靠的高溫?zé)岱雷o(hù)解決方案。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱障涂層(Thermal Barrier Coatings, 簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)壽命和性能的關(guān)鍵材料之一。長(zhǎng)期以來(lái)，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(guó)在高性能TBCs材料研發(fā)上依賴進(jìn)口，亟需實(shí)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(tuán)隊(duì)依托材料科學(xué)前沿理論，聚焦“離子半徑無(wú)序性”調(diào)控機(jī)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(guò)對(duì)多種稀土元素的摻雜與晶格畸變調(diào)控，實(shí)現(xiàn)性能的系統(tǒng)性提升：力學(xué)性能提升20%，顯著增強(qiáng)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(kāi)裂;抗燒結(jié)性能提高42%，大幅延長(zhǎng)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(xiàng)研究成果目前已獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，并在《Journal of the European Ceramic Society》《Ceramics International》等國(guó)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(xiàng)目正處于工程化驗(yàn)證階段，相關(guān)中試測(cè)試同步推進(jìn)，未來(lái)有望在我國(guó)新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制中率先應(yīng)用，助力核心零部件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

“我們希望通過(guò)材料原創(chuàng)創(chuàng)新，為國(guó)家航空裝備‘鑄盾護(hù)芯’，讓中國(guó)人自己的發(fā)動(dòng)機(jī)真正用上中國(guó)自主設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵材料。”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員表示。

近年來(lái)，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(tái)建設(shè)和項(xiàng)目孵化機(jī)制，鼓勵(lì)青年學(xué)子面向國(guó)家重大需求開(kāi)展“從0到1”的技術(shù)攻關(guān)，助力科研成果從“實(shí)驗(yàn)室”邁向“應(yīng)用場(chǎng)”。

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