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          高溫涂層的發展趨勢

          2019-9-29 16:22:39      點擊:
          隨著航空工業的發展,渦輪發動機的推重比越來越高,渦輪前進口溫度也越來越高。根據目前國內外材料的研究歷程及進民狀況,在短時期內通過提高材料的使用溫變來實現提升渦輪葉片耐高溫能力具有相當大的難度,比較快速可行的方法是在渦輪葉片基體上沉積高溫涂層以提高其使用溫度。國內外對熱摩涂層的技術研究保持若強勁的活力未來高溫涂層技術的發展將著重研究以下幾個方面:
          高溫涂層的預保護
          (1)研究適用于下一代超聲速發動機的新的高溫涂層材料體系,尋找能替代ZrO2的具有更好相穩定性更低燒結速率和導熱系數的陶瓷材料是其中的關鍵。
          (2)對現有涂層體系的材料及制備工藝的優化研究和機理研究,包括對MCrAIY粘結層的成分、YSZ陶瓷新的穩定氧化物的選擇及涂層微觀結構的改進和優化以及對梯度涂層技術的進-步研究,從而提高涂層的工作溫度、使用壽命和隔熱性能。
          高溫涂層
          (3)高溫涂層隔熱效果研究,通過實驗模擬測試涂層的隔熱情況即溫度梯度,并結合傳熱學理論,根據涂層材料的導熱系數預期的隔熱效果及熱端部件的工作環境,為合理設計涂層厚度提供依據,也為涂層的改進提供方向。
          (4) 高溫涂層壽命預測莫型的進一步研究 若將高溫涂層應用于渦輪發動機高危險部位必須建立發動機壽命預測系統以保證安全。因此,進-步研究高溫涂層利落失效機理及服役條件下的力學行為等,建立較為完善的壽命預測模型,從而較為準確地評估涂層服役壽命,為高溫涂層的實際應用提供可靠的保障。  
          (5)發展新的涂層性能檢測技術,尤其是無損檢測技術,準確表征涂層與基體的結合力、涂層開裂程度相變程度等性能,更好地實實現對涂層質量的控制。

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