Hochentropische seltene Erdsilicate haben sich als vielversprechende Materialien für Umweltschutzbeschichtungen (EBCs) in Flugzeugtriebwerken aufgrund ihrer überlegenen Korrosionsbeständigkeit gegenüber Calcium-Magnesium-Aluminium-Silicat (CMAS) herausgestellt. In dieser Arbeit wurde ein hochentropisches Disilicat, (Yb0.2Y0.2Lu0.2Er0.2Dy0.2)2Si2O7 (abgekürzt als (5RE0.2)2Si2O7), durch Funkenplasmabedampfung (SPS) synthetisiert und bei 1500 °C 1, 10 und 50 Stunden CMAS ausgesetzt. Der resulting Lösung-Repräzipitationsprozess förderte die bevorzugte Bildung einer kontinuierlichen Apatit-Schicht (Ca2RE8(SiO4)6O2), die deutlich effektiver bei der Verhinderung von CMAS-Infiltration war als die in herkömmlichem Yb2Si2O7 gebildeten Schichten. Diese robuste Apatitgrenzen schränkten eine weitere Zersetzung ein, indem sie die Wechselwirkung mit der darunter liegenden Pyrosilicatmatrix limitierten. Darüber hinaus liefert eine Korrelation zwischen den Radien der seltenen Erdkationen und der Kinetik der Apatitbildung Einblicke in die Anpassung seltener Erdkombinationen zur Optimierung der CMAS-Korrosionsbeständigkeit. Diese Ergebnisse heben das Potenzial von hochentropischen Pyrosilicaten als nächstgenerations EBCs mit verbesserter Haltbarkeit in anspruchsvollen Triebwerksumgebungen hervor.
Wang et al. (Tue,) haben diese Frage untersucht.