我院青年教师谭振宇博士联合湘潭大学朱旺教授，西安电子科技大学曹可副教授和北京大学周芊骞博士，开展了航天飞行器用耐超高温烧蚀涂层的等离子喷涂工艺与烧蚀机理研究。其研究结果“ Multiscale structural understanding of plasma spraying anti-ablation coating: an example of Ta-Hf-W-C ultrahigh temperature ceramics  ”在腐蚀领域国际顶刊Corrosion Science（一区，IF:8.3）上发表(https://doi.org/10.1016/j.corsci.2024.112130)。

等离子喷涂超高温陶瓷(UHTCs)涂层虽然在超高温领域有广泛的应用，但涂层成型和结构设计仍存在许多不确定性。本研究采用感应等离子体球化(IPS)、真空等离子体喷涂(VPS)和放电等离子烧结(SPS)制备了(Ta,Hf,W)C/HfC微米复合涂层、(Ta,Hf,W)C单相结构涂层和(Ta,Hf,C)/W纳米复合涂层。采用密度泛函理论(DFT)捕获了(Ta,Hf,W)C_y (y = 1,0.875, 0.75, 0.5)的电子结构，证实了碳空位和陶瓷的金属丰度对涂层塑性成形行为的影响。此外，还阐明了碳化铪(HfC)对FCC碳化物的稳定性贡献。确定了碳空位在诱导(Ta,Hf,W)C的亚稳相形成和金属相析出中的关键作用。多尺度涂层结构的差异导致了烧蚀行为的显著变化，横向裂纹比垂直裂纹对烧蚀行为的影响更大。值得注意的是，揭示了与多组分陶瓷涂层中元素均匀性相关的氧化尺度效应。确定了能够形成高熔点氧化物的组分不应均匀地溶解在基体中。论文第一作者为我院谭振宇博士，湖南工业大学材料与先进制造学院为第一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金，湖南省自然科学基金的支持。