可磨耗封嚴(yán)涂層作為飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)，可在保護(hù)葉片的前提下同時(shí)提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體氣密性，是提高發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)效率、保障其安全運(yùn)行的有效手段。隨著我國(guó)海上航空大力發(fā)展，在高濕、高鹽、高熱的海洋大氣環(huán)境下，可磨耗封嚴(yán)涂層的腐蝕問(wèn)題成為困擾發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵問(wèn)題，開發(fā)新一代耐常溫海洋大氣腐蝕的可磨耗封嚴(yán)涂層勢(shì)在必行。 

　　近期，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所材料腐蝕與防護(hù)中心腐蝕電化學(xué)課題組在可磨耗封嚴(yán)涂層腐蝕領(lǐng)域取得新進(jìn)展。科研人員研究發(fā)現(xiàn)，在Al-BN封嚴(yán)涂層基礎(chǔ)上以Cu代替部分Al制備的CuAl-Ni/C封嚴(yán)涂層，兼具優(yōu)異的可磨耗性、抗沖蝕性及抗高溫氧化性（圖1），同時(shí)由于涂層中CuAl中間相的存在，涂層的耐常溫腐蝕能力也顯著提升（圖1）。更重要的是，研究發(fā)現(xiàn)在常溫腐蝕的初期階段，涂層中Cu元素不僅發(fā)生活性溶解，且溶解速度高于Al元素，這一現(xiàn)象與Al元素的活性顯著高于Cu元素的常規(guī)認(rèn)知相悖，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用第一性原理計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算等方法（圖2），在綜合分析涂層各合金相中表面Cu、Al原子活性以及Cl^-在各合金相表面的吸附和擴(kuò)散能力的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡釋了Cu溶解速度高于Al的根本原因源于CuAl中間相的優(yōu)先腐蝕。 

　　該研究工作不僅驗(yàn)證了通過(guò)合理的成分設(shè)計(jì)可以有效提高封嚴(yán)涂層的綜合使役性能，而且展示了第一性原理計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算等理論計(jì)算方法在預(yù)測(cè)和闡釋合金元素的腐蝕活性方面的潛力，為腐蝕電化學(xué)理論研究提供了新途徑。 

　　相關(guān)研究工作以“An abradable and anti-corrosive CuAl-Ni/C seal coating for aero-engine”為題發(fā)表于Chemical Engineering Journal，2023，145665。金屬所博士生嚴(yán)慧為論文的第一作者，唐奡研究員、李瑛研究員為論文的通訊作者。