Korkean entropian harvinaisten maametallien termisten esteiden pinnoitusmateriaalien kehitystrendi
Lentokoneiden, kaasuturbiinien, rakettimoottoreiden ja hypersonic-lentokoneiden suorituskyvyn kasvavan suorituskyvyn kysynnän myötä korkean lämpötilan kestävien, korkean eristyksen ja pitkäaikaisten pinnoitteiden kehityksestä on tullut tutkimuspiste korkean lämpötilan lämpöesteellä pinnoitteet. Lämpöesteen pinnoitteet (TBC) ovat avaintekniikka korkeapaineisille turbiinien terille, joka on edistyneiden kaasuturbiinimoottorien ytimen kuuma pääkomponentti. TBC: n keraaminen eristyskerrosmateriaali, jota on onnistuneesti levitetty ilmailumoottoreissa ja jauhetussa kaasuturbiineissa, on ytttrian stabiloitu zirkoniumoksidi (YSZ). Rajoituksista, kuten korkean lämpötilan stabiilisuus ja lämpöeristys suorituskyky, YSZ ei voi enää täyttää seuraavan sukupolven lentokoneiden moottorien kehitysvaatimuksia. Siksi viimeisen vuosikymmenen aikana kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat ovat tehneet laajaa ja perusteellista tutkimusta uusista lämpöesteistä keraamisista materiaaleista, valmistusprosesseista, suorituskyvyn karakterisoinnista ja suorituskyvyn ennustamisesta.
Lämpöestepinnoite on pintasuojaustekniikka, joka on kehittänyt keraamiset materiaalit, joilla on alhainen lämmönjohtavuus, korroosionkestävyys ja hyvä korkean lämpötilan vaiheen stabiilisuus lentokoneiden moottorin turbiinin terien pinnalla pinnoitteiden muodossa, lämpötehokkuuden ja työntövoiman parantamiseksi ja työntövoiman parantamiseksi ja työntövoiman parantamiseksi ja työntövoiman parantamiseksi ja työntövoiman pinnalla ja työntövoiman pinnalla ja työntövoimalla painosuhde. Sillä on korkea sulamispisteen ominaisuudet, alhainen lämmönjohtavuus, korkea lämpötilavaiheen rakenteen stabiilisuus ja vahva kemiallinen stabiilisuus. Kuvassa 1 esitetty perinteinen ja laajalti käytetty lämpöesteen pinnoitusjärjestelmä koostuu pääasiassa pinnalla keraamisesta kerroksesta, lämpökasvusta (TGO) -kerroksesta, joka on tuotettu hapettumisreaktiolla ja sidoskerroksesta.
Kuva 1 Kaavio lämpöesteen pinnoitusrakenteesta
Korkeat entropian lämpöestepinnoitteen keraamiset materiaalit perustuvat alkuperäiseen materiaalirakenteeseen, tuottaen paikallisen korkean entropian suunnittelun erityisissä atomispaikoissa, mikä parantaa materiaalin tiettyjä ominaisuuksia korkean entropian suunnittelun vuoksi ja vastaa paremmin lämpöesteen päällystyskäytön vaatimuksia.
Tällä hetkellä suurin osa korkean entropian malleista korkean entropian lämpöesteen pinnoitteen keraamisissa materiaaleissa perustuu pääasiassa harvinaisten maametallien elementteihin. Tämä johtuu siitä, että lantanidielementeillä on pienten atomikokoerojen ja samanlaisten ominaisuuksien ominaisuudet, jotka edistävät enemmän vakaa yksivaiheinen kiinteä liuos ja tavoitteen saavuttaminen materiaalien kattavan suorituskyvyn säätämiseksi. Korkean entropian lämpöesteen pinnoituskeraamisten materiaalien lämmönjohtavuuden vähenemistä on merkittävä suuntaus, ja lämmön laajennuksen suorituskykyä ja murtuman sitkeyttä voidaan myös ohjata tietyssä määrin. Korkean suorituskyvyn ilmailumoottorien kehitystarpeiden tyydyttämiseksi seuraavalle sukupolvelle korkean työntö- ja painosuhde ja alhainen polttoaineenkulutussuhde on loputon ehdokasmateriaalien virta uuden sukupolven lämpöesteen päällystyskeramiikoille. Korkea entropia Harvinainen maapallon zirkonaatit, korkea entropia harvinainen maametalaatit ja korkea entropia Harvinainen maametallioksidit ovat useita edustavia materiaaleja, joilla on suuri potentiaali tulevaisuuden uusille lämpöesteille pinnoituskeraamikerrokset.
Lämpöesteiden päällystyskerrosmateriaalien tutkimus keskittyy pääasiassa neljään näkökohtaan: YSZ -seostuksen modifikaatio, A2B2O7 -tyyppiset yhdisteet, perovskiittirakenne ja korkea entropiakeraamiset materiaalit.
(1) YSZ -doping -modifikaatio
Doping-elementin tyypin mukaan se voidaan jakaa yksittäiseen elementtiin ja monielementti-seostukseen, kuten kuviossa 2 esitetään. Yksittäinen elementti-seosttoa modifioidaan pääasiassa harvinaisella maa-elementillä R (R on LA → LU, SC, GD) Doping . Koska ioninen säde SC 3+: stä y 3+ kasvaa vähitellen, stabiilisuus paranee; Koska y 3+ säde la 3+ -ionille kasvaa edelleen, stabiilisuus vähenee. Lisäksi ei -harvinaisia maametallit, kuten Al, HF, TA, jne.
Multi -elementti -doping voi parantaa keraamisten materiaalien, kuten vaiheen stabiilisuuden ja sintrauskestävyyden parantamista ja lämmönjohtavuuden vähentämistä. Siksi Multi Element Co -Doping on YSZ -modifikaatiotutkimuksen painopiste. Säteen koolla, hintaluokalla ja seostettujen elementti -ionien sisältöllä on kuitenkin kaikki vaikutusta siihen, ja itse materiaalin rajoitusten vuoksi doping lähestyy rajaa sen kattavan suorituskyvyn parantamisessa.
(2) A2B2O7 -yhdiste
A2b2o7 (a=harvinaiset maa-elementit, kuten la/nd/sm/gd/dy/er/yb, b=ce, zr jne.) Tyyppioksidit ovat voimakkaan lämmönkestävyyden, hyvän korkean Lämpötilavaiheen stabiilisuus ja erilaisia A-, B- ja O -tyyppejä tarjoavat useita vaihtoehtoja lämpöesteille. Taulukko 2 näyttää erilaisten A2B2O7 -rakenteiden lämmönjohtavuus ja lämmön laajennuskerroin. YSZ: hen verrattuna siitä on tullut tutkimuspiste, joka johtuu lämmönjohtavuuden merkittävästä vähenemisestä. Sen käyttöä rajoittaa kuitenkin pieni muutos lämmön laajennuskertoimessa ja huono vastaavuus.
Kuva 2 Harvinaisten maametallien lämmönjohtavuus ja lämmön laajennuskerroin zirkonaatti
(3) Perovskite -rakenne
Perovskite -jäsennellyt materiaalit ovat ABO3 (a=la/ba/ca, b=sc, cr jne.) Tyyppirakenteet, joilla on erinomaiset ominaisuudet, kuten vakaa suorituskyky korkeissa lämpötiloissa ja alhainen lämmönjohtavuus, Tekee heistä potentiaalisia ehdokkaita uusiin lämmön estepinnoitteisiin. ABO3 -yhdisteissä AO -sidos on heikompi kuin BO -sidos, ja mitä lähempänä A- ja B -atomien kykyä houkutella elektroneja, sitä alhaisempi teoreettinen lämmönjohtavuus ja sitä parempi vaurioidenkestävyys. Ejaz et ai. osoitti, että 1273 K: ssa Cazro3: n lämpölaajennuskerroin on 12,4 × {{1 0}} k -1, kun taas YSZ: n lämpölaajennuskerroin on 1 {{3 0}} } .2 × 10-6 k -1. Cazro3: lla on korkeampi lämpölaajennuskerroin, alhaisempi lämmönjohtavuus ja parempi korkean lämpötilan vaiheen stabiilisuus. Ma Bole et ai. Mitattiin, että srzro3: n lämmönjohtavuus vähenee vähitellen ja sen lämpöstabiilisuus on hyvä välillä 100–360 tunnissa 1600 asteessa, kuten kuviossa 3 esitetään. Lisäksi doping harvinaiset maametallit yb, y jne., Komposiittiperovskiittipinnoite Pylväs- ja huokoisen rakenteen avulla voidaan saada, mikä kestää suurta lämpörasitusta ja stressiä, joka johtuu sekundaarisen vaiheen muodostumisesta, mikä parantaa merkittävästi pinnoitteen lämpöjakson käyttöikää. Ma et ai. Doped YB2O3 ja Y2O3 SRZRO3: ksi SR: n saamiseksi (ZR0.9Y0.05YB0.05) O2.95, jolla oli hyvä vaiheen stabiilisuus huoneenlämpötilasta 1400 asteeseen ja yli 1450 asteeseen, ja lämmönjohtavuus laski 30% verrattuna SRZRO3: een yli. Koko lämpötila -alue. Kaiken kaikkiaan ABO3: n lämmönjohtavuus on suhteellisen alhainen, ja dopingin aiheuttamat rakenteelliset muutokset voivat myös vähentää lämmönjohtavuutta.
Kuva 3 SRZRO3 -pinnoitteen lämmönjohtavuus ja lämmön diffuusiokerroin käyrät erilaisten lämpökäsittelyaikojen jälkeen 1600 asteessa
4) Korkea entropia keraamiset materiaalit
Korkean entropian keraamiset materiaalit ovat yksivaiheisia keraamisia järjestelmiä, jotka ovat suunnitelleet monen pääelementin korkea entropiaseos. Yleensä viisi tai useampaa metalli-ionia syntetisoidaan monikomponenttisiin kiinteisiin liuoksiin, joilla on sama massa. Koostumuksellisten ominaisuuksiensa vuoksi tällä materiaalilla on neljä ydinvaikutusta: termodynaaminen korkea entropia, hilan vääristymät, viivästynyt diffuusio ja suorituskyky "cocktail", mikä tekee siitä erittäin jäykän, kovan ja alhaisen lämmönjohtavuuden, monenlaisia levitysmahdollisuuksia. Korkea entropiakeraaminen materiaalijärjestelmä koostuu pääasiassa harvinaisista maametallosteistä, jotka niiden samanlaisten ominaisuuksien vuoksi on helppo muodostaa stabiilit yksivaiheiset kiinteät liuokset ja helpottavat suorituskyvyn optimointia. Korkean entropian keraamisten materiaalien tutkimus keskittyy pääasiassa seuraaviin kuuteen luokkaan: harvinaiset maametalaatit, silikaatit, alumiinit, zirkonium/hafniumoksidit, fosfaatit ja oksidit. Niiden suorituskykyparametrien vertailu on esitetty kuvassa 4. Vertailu osoittaa, että zirkonaatilla on paras lämmönjohtavuus, kun taas alumiinaatissa on pahin; Murtuman sitkeyden suhteen korkealla entropialla harvinaisella maametallioksidilla on merkittäviä etuja. Suurimmalla osalla korkeita entropiakeraamisia materiaaleja on alhainen lämmönjohtavuus, hyvä korkean lämpötilan vaiheen stabiilisuus ja vahva sintrauskestävyys, mutta parannuksia tarvitaan edelleen niiden haittojen ratkaisemiseksi.
Kuva 4 Useiden korkean entropian keraamisten materiaalien ominaisuuksien vertailu
4.1 Korkea entropia Harvinainen maametalaatti
Tantaalilla/niobaatilla on etuja korkean sulamispisteen, ferroelastisen karkaisun jne. Edusta siksi korkean entropian harvinaisten maametallimalumin/niobaattia pidetään erittäin lupaavana lämpöesteen päällystysmateriaalina, ja se on saanut tutkijoilta laajaa huomiota. Wang et ai. Valmistettu korkea entropia harvinainen maapallon tantalate (y {{0}}. 2ce 0. 2SM 0. 2GD 0. 2Dy 0. 2) tao4 ( (5RE 0. 2) Tao4) ja tutki sen vaiherakennetta, termofysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia. (5RE 0. 2) TAO4 on 1,2W · M -1 · K -1, joka on alhaisempi kuin YSZ, ja sen murtumislujuus on korkeampi 8YSZ (3. 0 5 MPa · M1/2). 12 0 0 aste, sen lämpölaajennuskerroin on 1 0. 3 × {10-6 · k -1, ja pinnoitteella on hyvä venymiskapasiteetti. Zhao et ai. Valmistettu korkea entropia Harvinainen maapallon taantalaaatti kiinteän tilan synteesimenetelmällä, lämpölaajennuskertoimella 1 0. 8 × 10-6 · k -1 (12 0 {{69 }} aste) ja enintään 1 0 {{4 0}} 0 GPA: n vickers -kovuus, joka osoittaa hyvän vaiheen vakautta 12 0 {{9 0}} aste. Zhu et ai. Syntetisoitiin viiden elementin korkean entropian harvinainen maapallon niobaatti (DY0.2Y0.2HO0.2ER0.2YB0.2) 3NBO7 kiinteän tilan reaktion kautta. SEM-tulokset osoittivat, että 5RE3NBO7 oli yksivaiheinen fluorirakenteen kiinteä liuos ja viisi elementtiä jakautuivat tasaisesti kiinteässä liuoksessa; Materiaalin lämpölaajennuskerroin ja huoneenlämpöisen lämmönjohtavuuden 1200 asteessa on parannettu huomattavasti verrattuna YSZ -pinnoitteisiin, joiden murtolujuus on 2,13MPa · M1/2 ja kovuus 9,51 gPa. Wang Jun et ai. Syntetisoitu (Y0.2DY0.2SM0.2YB0.2ER0.2) TAO4 käyttämällä korkean lämpötilan kiinteän tilan reaktiomenetelmää. Tulokset on esitetty kuvassa 5. (5RE0.2) TAO4: llä on alhainen lämmönjohtavuus (1,68 W · M -1 · K -1900 aste) ja korkean lämmön laajennuskerroin (10,0 × 10-6}}}}}}} · K -1, 1200 astetta). Ainutlaatuisen ferroelastisen karkaisuvaikutuksensa vuoksi (5RE0.2) TAO4: llä on suuri murtuman sitkeys (2,6 MPa · M1/2), matala elastinen moduuli (80GPA) ja haureusindeksi (2,1μM -1/2), jotka voivat Vähennä huomattavasti lämpöiskujen ja lämpölaajennuksen epäsuhta. Nämä tutkimukset osoittavat, että korkea entropia harvinainen maametallaatti/niobaatti on erittäin lupaava lämpöesteen pinnoitemateriaali.
Kuva 5 Lämpöjohtavuus ja lämmön laajennuskerroin (5RE 0. 2) TAO4
4.2 Korkea entropia Harvinainen maametallissa
Korkean entropian harvinaisten maametallien alumiinin suunnittelu voi parantaa matalan CTE: n haittoja ja materiaalin korkeaa lämmönjohtavuutta. Zhao et ai. valmis (y {{0}}. , lämmön laajennuskertoimella 9. 0 2 × 10-6 · k -1 ja huoneenlämpöinen lämpöjohtavuus 4.1W · m -1 · k {{18} } RT: ssä 12 0 0 aste. Chen et ai. valmis (y 0. 2yb 0. 2LU 0. 2eu 0. 2er {{5 0}. 2) 3Al5O12, jolla on lämpöä lämpöä Laajennuskerroin (8,54 ± 0,29) × 10-6 · k -1 (673-1273 k), huoneenlämpöisen lämmönjohtavuus 3,81w · m -1 · k {{43 }} ja hyvä vaiheen vakaus. Zhao et ai. Valmistettu (ND0.2SM0.2EU0.2Y0.2YB0.2) 4AAL2O9 ja materiaalin lämpöominaisuudet testattiin. Tulokset osoittivat, että materiaalin huoneenlämpöinen lämmönjohtavuus oli 1,50W · M -1 · K -1300 ~ 1473K ja lämmön laajennuskerroin oli 6,96 × 10-6 · K {{65 }}, hyvä vaiheen vakaus.
4,3 Korkea entropia Harvinainen maapallon zirkonium/hafnium -suolat
Li et ai. Valmistettu ja tutkittu (y {{0}}. Kiinteän valtion reaktiomenetelmä. Lämpöjohtavuus oli alle 1. 0 W · M - 1 · K - 1 300-1200 asteessa, ja materiaali suoritettiin hyvin sintrauskestävyyden ja lämpöstabiilisuuden testeissä. (Y 0. 2gd 0. 2Dy 0. 2 er 0. 2yb 0. 2) 2HF2O7, joka on syntetisoitu Cong et ai. on 0 73-0. 93 W · M - 1 · K - 1 ja lämpölaajennuskerroin (1 0. · K - 111 0 0 aste) alempi kuin ysz. Sillä on vahva faasin stabiilisuus ja hyvä kemiallinen yhteensopivuus AL2O3: n kanssa 13 0 0 aste. Zhao et ai. valmis (y 0. 25yb 0. 25er 0. 25 lU 0. 25) 2 (zr 0. 5HF 0. 5 ) 2O7, huoneenlämpöisen lämmönjohtavuus 1,4 0 w · m -1 · k -1 ja lämpölaajennuskerroin 9. {{9 0}} 2 × 10-6 · k -1 RT: ssä 1200 asteeseen. Zhou et ai. Valmistettu jalo harvinainen maapallon zirkonaatti (LA0.2ND0.2SM0.2EU0.2GD0.2) 2ZR2O7 käyttämällä ilmakehän plasman ruiskutusmenetelmää. Lämpöpyöräilytestissä 1100 asteessa ilmassa, tämä materiaali osoitti erinomaista kestävyyttä ja parannettua lämmönlaajennuskerrointa verrattuna lanthanum -zirkonaattipinnoitteeseen. Fluorityyppinen harvinainen maapallon korkea entropia zirkonaatti Y2 (CE0.2ZR0.2HF0.2SN0.2TI0.2) 2O7: n valmistama 2O7 osoitti hyvää suorituskykyä korkean lämpötilan vaiheen stabiilisuustestauksessa, parannetulla lämmönlaajennuskertoimella ja lämmönjohtavuudella ja alhaisella murtumanlujuudella 1,27 MPa · M1/2. Yhteenvetona voidaan todeta, että korkea entropia harvinainen maametallissa zirkonaattikeramiikka on osoittanut erinomaisia tuloksia korkean lämpötilan vaiheen stabiilisuuteen, sintrauskestävyyteen ja lämmönjohtavuuteen, mutta niiden murtumislujuus on heikko ja se on edelleen parantunut.
4,4 Korkea entropia Harvinainen maametallikuva fosfaatti
(La {{0}}. 2ce 0. Hyvä kemiallinen yhteensopivuus alumiinioksidin kanssa. Materiaalin lämpölaajennuskerroin mitattiin olevan 8,9 × 10-6 · k -1 300-1000 asteessa ja materiaalin lämmönjohtavuus oli myös suhteellisen alhainen 2,08 W · M { {17}} · k -1. Zhao -suunniteltu (TizRHF) P2O7 -materiaali ja kokeet osoittivat, että tällä materiaalilla on alhainen lämmönjohtavuus (0,78 W · M - 1 · K - 1), samalla kun se osoittaa myös hyvää lämpöstabiilisuutta. Se ei hajoa hehkutuksen jälkeen 1550 asteessa 3 tunnin ajan, mikä parantaa yhden zirkoniumpyrofosfaattikeraamisten materiaalien lämpöhajoamisen virhettä korkeissa lämpötiloissa.
4.5 Korkea entropia harvinainen maametallisilikaatti
Ren et ai. valmis (y {{0}}. 25HO 0. 25er 0. 25yb 0. 25) 2Sio5, ja sen lämmön laajennuskerroin nousi huoneenlämpötilasta 1473K: n kanssa Lämpötilan nousu, stabiloimalla vähitellen yli 1 0 0 0 k, kuten kuvassa 6. Chen et ai. Valmistettu (yb 0. 25y 0. 25lu 0. 25er {{3 0}}. 25) 2SIO5 Keraamista materiaalia käyttämällä kiinteän tilan reaktiomenetelmää ja havaitsi, että se Materiaalilla oli hyvä vaiheen stabiilisuus ja anisotropia lämpölaajennuksesta. Hallitsemalla substraatin materiaalin etuuskohtelua, pinnoitteen ja substraatin välinen sopimus voitaisiin vähentää tehokkaasti. Wang et ai. valmis (y {{4 0}}. 25yb 0. 25er 0. 25Sc0.25) 2SI2O7 Keraaminen materiaali. Sintrausprosessin aikana 1600 asteen kohdalla {5-15 h eristysaikana ei tapahtunut melkein mitään viljaa, mikä osoittaa hyvää korkean lämpötilan vaiheen stabiilisuutta. Sulan CMAS -korroosioprosessissa materiaali osoitti hyvää vastustuskykyä CMA: n korroosiolle. Dong et ai. Valmistettu (YB0.2Y0.2LU0.2SC0.2 GD0.2) 2SI2O7 Keraaminen materiaali, jonka vaiheen stabiilisuus on alle 1300 astetta, samanlainen CTE kuin sic -pohjaiset komposiittimateriaalit ja erinomainen korroosionkestävyys.
Kuva 6 YHOERYB: n CTE mitattu huoneenlämpötilasta 1473 kt
4.6 Korkea entropia Harvinainen maametallioksidit
Yao et ai. Suunniteltu monikomponenttinen oksidi zr 1-4 xyxyBxtAxnBXO2 Keraaminen materiaali käyttämällä korkean entropian käsitettä. Ferroelasastisuuden ja vaihemuutoksen karkaisumekanismin vuoksi uuden materiaalin murtumislujuus parannettiin (4,59 MPa · M1/2) ja sen lämmönjohtavuus oli myös alhainen (1,37W · M -1 · K {{1 {{2 0}}}} (9 0 0 aste)). Lämpölaajennuksen kertoimet nostettiin arvoon 11,3 × 10-6 · k -1 (1 0 0 0 astetta), ja sillä oli erinomainen korkean työntekijöiden lämpöstabiilisuus ja vastustuskyky toiseen CMAS -korroosio 1600 asteessa. Sun et ai. Valmistettu (5RE0.2) 2O3 (re=SM, EU, ER, Lu, Y, YB) ja tutki sen niihin liittyviä ominaisuuksia. Materiaalin CTE on lähellä Y2O3: n ja AL2O3: n ja sen lämmönjohtavuutta (5.1 W · M -1 · K -1) on paljon pienempi kuin Y2O3 ja Al2O3, ja sillä on hyvä Resistenssi CMA: lle. Chen et ai. Valmistettu (CE0.2ZR0.2HF0.2SN0.2TI0.2) O2 kiinteän tilan reaktion kautta, jolla on palautuva siirtyminen matalan lämpötilan monivaiheisesta korkean lämpötilan yksivaiheiseen rakenteeseen. Huoneen lämpötilan lämmönjohtavuus on 1,28W · M -1 · K -1, joka on 50% pienempi kuin 7YSZ: n. Dudnik et ai. tutkittiin useiden harvinaisten maametallioksidien seostamisen zro2 -pohjaiseen keramiikkaan niiden ominaisuuksiin. Modifioitu korkea entropiakeramiikka suoritettiin hyvin lämpöpyöräilykokeissa, mikä osoittaa merkittävää parannusta YSZ -pinnoitteisiin verrattuna (138 sykliä).
Kuviossa 7 luetellaan 8YSZ -pinnoitteen ja useiden korkean entropian keraamisten pinnoitusmateriaalien suorituskykyparametrit. Kuviosta 7 voidaan nähdä, että verrattuna 8YSZ: hen, suurimmalla osalla korkeita entropiakeraamisia materiaaleja on alhaisempi lämmönjohtavuus, ja korkean entropian harvinaisten maametallien zirkonaatit osoittavat parhaan suorituskyvyn, kun taas korkealla entropialla harvinaisella maa -alumiinilla on tässä suhteessa puutteita; Verrattuna 8YSZ: iin, korkean entropian harvinaisten maametallioksidien, korkean entropian harvinaisten maapallon zirkonaattien ja niobaattien CTE: llä on vähän eroa, kun taas korkeat entropiafosfaatit ja alumiinit toimivat huonosti; Murtuman sitkeyden näkökulmasta korkea entropia -tantalaatti on lähellä 8YSZ, kun taas korkea entropia harvinainen maaoksidi zr 1-4 xyxybxtAxnBXO2 on merkittävästi parempi kuin 8ysz.
Kuva 7 Useiden korkean entropian keraamisten materiaalien ominaisuuksien vertailu
Vertaamalla kattavasti useiden korkean entropian keraamisten materiaalien etuja ja haittoja voidaan nähdä, että 8YSZ: iin verrattuna korkeisiin entropiakeraamisiin materiaaleihin on merkittäviä etuja korkean lämpötilan vaiheen stabiilisuudessa, sintrauskestävyydessä ja joissakin lämpöominaisuuksissa, jotka voivat täyttää sovelluksen Ilma -alusten moottorien lämpöesteen pinnoitteiden vaatimukset. Mutta on myös joitain puutteita, kuten korkea entropia harvinainen maametalaatti, jolla on korkea materiaalitiheys ja korkeat kustannukset, eikä sitä voida käyttää ensimmäisenä valintana lämpöesteen pinnoittimateriaaleille; Korkean entropian harvinaisten maametallien alumiinin CTE on suhteellisen korkea, ja pieni määrä epäpuhtauksia voi esiintyä korkeissa lämpötiloissa; Korkean entropian harvinaisten maametallien zirkonaattien mekaaniset ominaisuudet ovat edelleen riittämättömiä, ja niiden murtolujuus on huono; Korkean entropian harvinaisten maametallien silikaattien CTE on suhteellisen pieni; Korkean entropian harvinaisten maametallien fosfaatin sulamispiste vaikuttaa suuresti sen kemiallinen koostumuksen muutos, ja sen sitoutumisaffiniteetti AL2O3: lla on heikko. Murtuman sitkeys on heikko, jota voidaan parantaa suunnittelemalla rakenne, jolla on rautajoustava karkaisuvaihe. Yhteenvetona voidaan todeta, että korkea entropia harvinaisten maametallien zirkonaatit ja korkea entropia Harvinainen maametallioksidit ovat tulevaisuudessa uusien TBC -materiaalien tutkimuspisteitä.