Исследование радиационной стойкости и оптических свойств новых композиционных термобарьерных покрытий

Аннотация

Усовершенствованные термобарьерные покрытия (ТБП) позволят в будущем газовым турбинам работать при более высоких температурах газа. Значительные усилия прилагаются для выявления новых материалов с еще более высокими характеристиками, чем текущий отраслевой стандарт — цирконий, стабилизированный иттрием (YSZ). ТБП также предполагается применять в космических аппаратах в качестве защитного слоя от нагрева. Эксплуатация космических аппаратов в космических условиях, в свою очередь, предполагает непрерывное облучение космическими лучами, в частности протонами, электронами и нейтронами с энергией МэВ. Поэтому очень важно исследовать поведение таких барьерных покрытий в условиях облучения. В данной работе исследуется радиационная стойкость ТБП на основе силикатных соединений, полученных гидротермальным микроволновым методом с использованием протонного и нейтронного облучения. Для этого чистые и легированные церием силикаты цинка облучали 18-МэВ протонами с дозами 10¹³−10¹⁵ см⁻² и нейтронами с дозами 10¹³, 10¹⁵ см−2. Измерения коэффициента диффузного отражения и рентгеноструктурный анализ материалов до и после облучения показали, что образцы обладают высокой радиационной стойкостью и сохраняют кристаллическую структуру.