熱障涂層的設(shè)計和失效機理研究獲重要進展

　　日前，中科院長春應(yīng)化所在熱障涂層的設(shè)計思路、失效機理以及新型熱障涂層材料研發(fā)等方面取得重要進展，設(shè)計并成功制備出使用溫度≥1250℃的雙陶瓷層熱障涂層材料，“熱障涂層的設(shè)計和失效機理研究”成果（主要完成人：曹學(xué)強等）榮獲2013年吉林省自然科學(xué)獎一等獎。 

　　熱障涂層技術(shù)利用陶瓷材料的高隔熱性和耐腐蝕性來保護金屬基底，在能源、航空、航天等方面都有重大應(yīng)用價值。常規(guī)熱障涂層材料8YSZ（8wt%Y₂O₃穩(wěn)定化的ZrO₂）因在高溫下發(fā)生相變、燒結(jié)和透氧，不能承受1200℃以上的高溫。目前，世界各國都在努力研究能替代8YSZ、在更高溫度下使用的熱障涂層材料。 

　　長春應(yīng)化所科研人員立足于稀土科技的國際前沿，在國家杰出青年科學(xué)基金和科技部863計劃等項目的支持下，開展了熱障涂層的設(shè)計和失效機理研究，取得了一系列創(chuàng)新性科研成果。提出了將稀土應(yīng)用于熱障涂層材料并通過離子取代來改善材料性能的思想；深入研究了熱障涂層新材料和結(jié)構(gòu)，發(fā)明了以稀土為主的一系列新型高溫熱障涂層材料即稀土鋯酸鹽；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了使用溫度≥1250℃的雙陶瓷層、多陶瓷層和界面梯度熱障涂層材料，極大地提高了涂層的使用溫度和壽命，突破了8YSZ的使用溫度極限，為研制在更高溫度下使用的涂層開辟了一條新途徑。 

　　該成果授權(quán)國內(nèi)外發(fā)明專利4項，出版1部專著，在專業(yè)核心期刊Adv Mater和J Eur Ceram Soc等雜志上發(fā)表了一系列在國際上熱障涂層研究領(lǐng)域有較高影響度的論文。20篇核心論著的他引總次數(shù)1100次，其中8篇代表性論著他引640次，單篇第一作者論文他引最高360次，處于國際熱障涂層研究領(lǐng)域論文的前列。