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热障涂层界面脱粘缺陷的脉冲红外热成像检测
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作者 董丽虹 郭伟 +4 位作者 王海斗 邢志国 冯辅周 王博正 高治峰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期283-292,共10页
针对热障涂层界面脱粘缺陷的无损检测问题,首先制备了一种导热过程更加接近真实缺陷,且尺寸可控的人工模拟脱粘缺陷试样;在此基础上,采用脉冲红外热成像检测技术对人工脱粘缺陷进行检测,分析了涂层界面脱粘区和非脱粘区的表面温度瞬态... 针对热障涂层界面脱粘缺陷的无损检测问题,首先制备了一种导热过程更加接近真实缺陷,且尺寸可控的人工模拟脱粘缺陷试样;在此基础上,采用脉冲红外热成像检测技术对人工脱粘缺陷进行检测,分析了涂层界面脱粘区和非脱粘区的表面温度瞬态响应过程;以图像标准差(SD)和归一化对比度(NC)作为评价标准,定量对比了脉冲相位法、主成分分析和表面热信号重构3种典型的热图重构方法在脱粘缺陷识别中的作用。结果表明,对400μm厚的YSZ热障涂层,原始热图中可识别最小直径为4mm的脱粘缺陷,而3种重构热图中均可识别最小直径为2mm的界面脱粘缺陷,3种重构算法均显著提高了界面脱粘缺陷的识别能力,其中以表面热信号重构算法对图像的噪声抑制能力最强。 展开更多
关键词 热障涂层 界面脱粘缺陷 脉冲热成像检测 热图重构 热信号重构
激光增强CVD法制备柱状晶结构锆酸镧涂层及其性能研究 预览
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作者 韦志俊 袁点 乔自平 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第5期1639-1644,共6页
使用La(dpm)3和Zr(dpm)4为前驱体,氧气为反应气体,通过激光增强化学气相沉积法制备了烧绿石结构的锆酸镧(LZ)涂层。研究了激光功率、以及前驱体比例对锆酸镧涂层的形貌、晶形、生长取向、沉积速率以及热导率的影响。在优化激光功率的基... 使用La(dpm)3和Zr(dpm)4为前驱体,氧气为反应气体,通过激光增强化学气相沉积法制备了烧绿石结构的锆酸镧(LZ)涂层。研究了激光功率、以及前驱体比例对锆酸镧涂层的形貌、晶形、生长取向、沉积速率以及热导率的影响。在优化激光功率的基础上,通过改变前驱体比例La(dpm)3/Zr(dpm)4,确定了LZ的二元形成区,获得了La/Zr=0.75~1.5比例范围内成分可控的LZ单相样品。随着前驱体La(dpm)3/Zr(dpm)4比例的增加,La逐渐取代锆酸镧结构中的Zr,引起晶面间距的减少,导致XRD峰位向小角度方向偏移。研究表明,该方法制得的LZ涂层的热导率可低至0.936W/(m·K),适用于热障涂层及其他高温隔热场合。 展开更多
关键词 激光增强化学气相沉积 锆酸镧 热障涂层
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La2Zr2O7/YSZ梯度热障涂层的热冲击失效行为 预览
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作者 李淑鑫 吕哲 周艳文 《盐城工学院学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期1-6,11共7页
隔热性能是热障涂层对基体热保护功能最直接的衡量标准。制备La2Zr2O7(LZO)/YSZ梯度热障涂层(DCL-TBCs),在1300℃的顶部涂层表面温度下与500μm厚的YSZTBC进行热梯度循环试验,评估它们的寿命。分析试验结果表明,当厚度为100μm和200μm... 隔热性能是热障涂层对基体热保护功能最直接的衡量标准。制备La2Zr2O7(LZO)/YSZ梯度热障涂层(DCL-TBCs),在1300℃的顶部涂层表面温度下与500μm厚的YSZTBC进行热梯度循环试验,评估它们的寿命。分析试验结果表明,当厚度为100μm和200μm的YSZ涂层被LZO涂层替代时,DCL-TBCs的寿命会比500μm厚的YSZTBC高出一倍多。证明DCL-TBCs技术可在较高温度下有效延长涂层的使用寿命。 展开更多
关键词 热障涂层 等效保温 涂层失效
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基于内聚力单元与XFEM的热障涂层失效分析 预览
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作者 戴晨煜 钟舜聪 +2 位作者 唐长明 伏喜斌 黄学斌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期138-143,I0007,共7页
为了更好的理解热障涂层的失效机理,文中运用ABAQUS有限元软件来分析热障涂层的失效情况,使用内聚力单元和扩展有限元(XFEM)两种方法研究热障涂层TGO界面开裂与陶瓷涂层(TC)和氧化层(TGO)内随机裂纹的萌生与扩展,研究竖直裂纹与水平裂... 为了更好的理解热障涂层的失效机理,文中运用ABAQUS有限元软件来分析热障涂层的失效情况,使用内聚力单元和扩展有限元(XFEM)两种方法研究热障涂层TGO界面开裂与陶瓷涂层(TC)和氧化层(TGO)内随机裂纹的萌生与扩展,研究竖直裂纹与水平裂纹的关系.结果表明,热障涂层TGO界面的开裂首先出现在TGO/TBC波谷处.陶瓷涂层和氧化层内随机裂纹的萌生同样发生在TGO/TBC波谷处.竖直裂纹的存在可以抑制水平裂纹的萌生与扩展,且其在TGO/TBC波谷处的扩展长度比在TGO/TBC波峰处的扩展长度更长,说明TGO/TBC波谷区域是个危险区域,在此区域容易引发裂纹的萌生与扩展. 展开更多
关键词 热障涂层 内聚力单元 扩展有限元
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GdTaO4陶瓷的制备、力学性质和热导率研究
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作者 种晓宇 汪俊 +1 位作者 蒋业华 冯晶 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1179-1182,共4页
为寻找性能更为优异的陶瓷热障涂层材料,采用固相反应法合成了单斜结构的GdTaO4陶瓷材料,分析了其微观组织形貌。第一性原理计算结果表明其沿[100]晶向的杨氏模量值约为[010]和[001]方向上的3倍。实验测得800℃下其热导率约为1.70 W... 为寻找性能更为优异的陶瓷热障涂层材料,采用固相反应法合成了单斜结构的GdTaO4陶瓷材料,分析了其微观组织形貌。第一性原理计算结果表明其沿[100]晶向的杨氏模量值约为[010]和[001]方向上的3倍。实验测得800℃下其热导率约为1.70 W·m^-1·K^-1,明显低于7YSZ和8YSZ在800℃下的热导率(分别约为2.37和2.47 W·m^-1·K^-1),是一种潜在的低热导陶瓷热障涂层材料。 展开更多
关键词 热障涂层 稀土钽酸盐 热导率 力学各向异性
Gd2(CexZr1-x)2O7陶瓷材料的热物理性能研究 预览
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作者 张少朋 花银群 +2 位作者 帅文文 姜伯晨 李瑞涛 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2019年第3期301-306,共6页
以Gd2O3、ZrO2、CeO2为原料,采用高温固相反应法制备了Gd2Zr2O7和Gd2(CexZr1-x)2O7(x分别为0.1,0.2,0.3)陶瓷材料。用X射线衍射法分析了其相组成,用扫描电镜观察了其显微形貌,用激光热导仪和高温热膨胀仪分别测量了材料的热扩散系数和... 以Gd2O3、ZrO2、CeO2为原料,采用高温固相反应法制备了Gd2Zr2O7和Gd2(CexZr1-x)2O7(x分别为0.1,0.2,0.3)陶瓷材料。用X射线衍射法分析了其相组成,用扫描电镜观察了其显微形貌,用激光热导仪和高温热膨胀仪分别测量了材料的热扩散系数和热膨胀系数。结果表明,实验获得了具有烧绿石结构的Gd2Zr2O7和具有缺陷型萤石结构的Gd2(CexZr1-x)2O7陶瓷材料,且它们的显微组织致密,晶界清晰干净。CeO2的掺杂提高了Gd2Zr2O7陶瓷的热膨胀系数,降低了Gd2Zr2O7陶瓷热导率。这使得Gd2(CexZr1-x)2O7陶瓷可以用作新型的热障涂层材料。 展开更多
关键词 热障涂层 稀土锆酸盐 热膨胀系数 热导率
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熔盐环境下热障涂层新材料Mg2SiO4的高温腐蚀研究 预览
7
作者 陈思 周鑫 +1 位作者 张豪 曹学强 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第8期1534-1538,1570共6页
采用高温固相反应法合成了Mg2SiO4陶瓷粉末,冷压成型后烧结成陶瓷块材。盐涂法制备V2O5涂覆的样品,利用马弗炉在950℃空气气氛下保温不同时间。对热腐蚀后的样品进行表面形貌、截面特征的表征,并对Mg2SiO4的高温熔盐腐蚀机制进行分析研... 采用高温固相反应法合成了Mg2SiO4陶瓷粉末,冷压成型后烧结成陶瓷块材。盐涂法制备V2O5涂覆的样品,利用马弗炉在950℃空气气氛下保温不同时间。对热腐蚀后的样品进行表面形貌、截面特征的表征,并对Mg2SiO4的高温熔盐腐蚀机制进行分析研究。结果表明:熔融的V2O5对Mg2SiO4陶瓷试样产生两种形式的腐蚀降解作用,即溶解-沉淀机制形成腐蚀产物Mg2V2O7和SiO2以及沿晶界腐蚀为主的渗透腐蚀作用。 展开更多
关键词 热障涂层 Mg2SiO4 溶解-沉淀机制 晶界腐蚀
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拉曼光谱法测量SiC纤维增强YSZ基复合厚热障涂层残余应力 预览
8
作者 马榕彬 亢艮雷 +1 位作者 蔡拓 李宗昌 《许昌学院学报》 CAS 2019年第5期82-86,共5页
利用拉曼光谱技术测量SiC纤维增强YSZ基复合厚热障涂层(TBC)在不锈钢基体上的残余应力分布.用应力光谱系数在独立的TBC层上进行校准,实验中所有TBC系统的系数∑=33.92 cm^-1 Gpa^-1.测量显示沿着TBC厚度方向的应力从基底/涂层界面到TBC... 利用拉曼光谱技术测量SiC纤维增强YSZ基复合厚热障涂层(TBC)在不锈钢基体上的残余应力分布.用应力光谱系数在独立的TBC层上进行校准,实验中所有TBC系统的系数∑=33.92 cm^-1 Gpa^-1.测量显示沿着TBC厚度方向的应力从基底/涂层界面到TBC表面的压应力逐渐减小,且纤维能有效缓解复合涂层的残余应力. 展开更多
关键词 SIC纤维 残余应力 拉曼光谱法 热障涂层
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HCPEB表面改性对镀铝CoCrAlY涂层显微组织及氧化性能的影响 预览
9
作者 韩志勇 史文新 +2 位作者 王者 丁坤英 程涛涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第14期2392-2396,共5页
利用大气等离子喷涂技术在镍基高温合金基体上制备CoCrAlY涂层,使用EBVD技术蒸镀纯铝薄膜,并利用强流脉冲电子束改性镀铝涂层,通过改变轰击次数以达到改变入射能量的目的。将轰击后的镀铝涂层进行高温氧化实验,观察并分析轰击后镀铝涂... 利用大气等离子喷涂技术在镍基高温合金基体上制备CoCrAlY涂层,使用EBVD技术蒸镀纯铝薄膜,并利用强流脉冲电子束改性镀铝涂层,通过改变轰击次数以达到改变入射能量的目的。将轰击后的镀铝涂层进行高温氧化实验,观察并分析轰击后镀铝涂层的氧化行为以及显微形貌的变化,研究HCPEB脉冲次数对涂层表面相成分的影响。与APS喷涂涂层相比,改性涂层的氧化动力学曲线更趋近于抛物线,且在氧化后期增重缓慢。XRD结果显示,经不同次数轰击后的涂层相成分基本一致,累计脉冲次数越多,α-Al2O3含量越高。SEM结果显示,经HCPEB轰击后的涂层的表面重熔,形成细胞状凸起结构。经30次轰击后的改性涂层表面氧化0.5h后,出现氧化铝和Co/Cr-O类氧化物;氧化20h后生成横向连续致密的α-Al2O3膜;氧化100h后,在小范围内生成尖晶石类氧化物,α-Al2O3膜仍起保护作用。 展开更多
关键词 热障涂层 强流脉冲电子束 热生长氧化物 氧化行为 相组成 显微形貌
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氧化钇稳定氧化锆涂层的研究现状 预览
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作者 彭春玉 《广州化工》 CAS 2019年第13期44-46,共3页
由于氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料在作为热障涂层的使用过程中存在因抗烧结性能差、应力裂纹、涂层脱落等导致涂层失效的问题,本文主要从热障涂层的制备工艺,抗烧结性能、控制TGO的生长、抗CMAS腐蚀及YSZ面层应变容限等方面的改善方... 由于氧化钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷材料在作为热障涂层的使用过程中存在因抗烧结性能差、应力裂纹、涂层脱落等导致涂层失效的问题,本文主要从热障涂层的制备工艺,抗烧结性能、控制TGO的生长、抗CMAS腐蚀及YSZ面层应变容限等方面的改善方法进行论述,通过提高涂层纯度、改变粘接层及涂层成分、涂层结构及制备柱状结构YSZ陶瓷面层释放热失配应力等可有效改善涂层在使用过程中的失效问题。 展开更多
关键词 氧化钇稳定氧化锆 热障涂层 等离子喷涂 电子束物理气相沉积 失效机理
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热障涂层失效机制的研究进展 预览
11
作者 彭春玉 《广东化工》 CAS 2019年第5期141-142,共2页
热障涂层是一种高温防护涂层,对提高发动机工作温度起着非常重要的作用,已成为近年来涂层研究领域的热点之一。本文主要对热障涂层在国内外的研究进展进行了综述,重点阐述了热障涂层的结构、制备工艺及失效机理等。
关键词 热障涂层 等离子喷涂 电子束物理气相沉积 失效机理
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高温热循环对不同结构YSZ涂层隔热性能的影响
12
作者 唐健江 白宇 王政 《热加工工艺》 北大核心 2019年第20期114-118,共5页
研究了高温热循环对不同结构YSZ涂层隔热性能的影响。结果表明:相对于亚微米YSZ涂层的细密柱晶结构,纳米YSZ涂层内有明显的层状结构和未熔颗粒存在,这利于降低涂层的热导率和提高涂层的隔热性能。在1100℃时,喷涂态的纳米涂层的热导率... 研究了高温热循环对不同结构YSZ涂层隔热性能的影响。结果表明:相对于亚微米YSZ涂层的细密柱晶结构,纳米YSZ涂层内有明显的层状结构和未熔颗粒存在,这利于降低涂层的热导率和提高涂层的隔热性能。在1100℃时,喷涂态的纳米涂层的热导率低于亚微米涂层,其中,SAPS(超音速等离子喷涂)的纳米涂层的热导率最低(1.41W·m^-1·K^-1)。经过7次热循环后,APS(大气等离子喷涂)微米涂层的热导率升至最高(4.91 W·m^-1·K^-1),而SAPS(超音速等离子喷涂)的纳米涂涂层热导率则降低至0.92 W·m^-1·K^-1。热循环初期,APS涂层隔热效果均高于SAPS涂层;热循环过程中,SAPS涂层的隔热温度升高,而APS涂层的隔热温度则下降。涂层的热导率与隔热变化趋势保持一致。 展开更多
关键词 热障涂层 纳米涂层 亚微米涂层 热循环 隔热性能
体积辐射换热对热障涂层-气膜冷却系统中热障涂层温度场的影响
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作者 蒋凌欣 蒋季伸 王炜哲 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期441-446,共6页
通过流固耦合计算方法预测了热障涂层-气膜冷却系统的温度场,其中体积辐射换热过程的模拟采用基于离散坐标法(DO)的辐射模型。研究了体积辐射换热对该系统中热障涂层温度场的影响,以及冷却孔结构和陶瓷层厚度对体积辐射换热的影响。结... 通过流固耦合计算方法预测了热障涂层-气膜冷却系统的温度场,其中体积辐射换热过程的模拟采用基于离散坐标法(DO)的辐射模型。研究了体积辐射换热对该系统中热障涂层温度场的影响,以及冷却孔结构和陶瓷层厚度对体积辐射换热的影响。结果表明:体积辐射换热对热障涂层温度场的提升作用明显;冷却孔结构强化了体积辐射换热对其边缘处热障涂层温度场的影响;增大陶瓷层厚度,并不能有效减小热障涂层中的辐射温升。 展开更多
关键词 体积辐射换热 温度场 热障涂层 气膜冷却 陶瓷层厚度
陶瓷层孔隙对热障涂层TGO界面残余应力影响的有限元研究 预览
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作者 戴晨煜 钟舜聪 +1 位作者 伏喜斌 黄学斌 《无损检测》 2019年第8期30-35,共6页
作为一种热障涂层不可避免的结构缺陷,孔隙的存在具有随机性,其分布位置会给TGO(热生长氧化层)界面残余应力带来巨大影响。为了更好地了解孔隙率对热障涂层TGO界面残余应力的影响,考虑单个孔隙对TGO界面残余应力的影响,通过改变孔隙与TG... 作为一种热障涂层不可避免的结构缺陷,孔隙的存在具有随机性,其分布位置会给TGO(热生长氧化层)界面残余应力带来巨大影响。为了更好地了解孔隙率对热障涂层TGO界面残余应力的影响,考虑单个孔隙对TGO界面残余应力的影响,通过改变孔隙与TGO界面的距离、孔隙位置及孔隙的尺寸,来分析TGO界面残余应力的变化情况。结果表明:当半径为5μm的圆形孔隙与TGO/TC界面距离为35μm时,孔隙几乎对TGO界面残余应力没有影响,孔隙离界面越近,对残余应力的大小及分布影响越大;距离一定时,孔隙尺寸越小对界面残余应力的影响越小。 展开更多
关键词 热障涂层 孔隙率 热生长氧化层
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表面粗糙度对PS-PVD热障涂层陶瓷层沉积的影响 预览
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作者 曾威 毛杰 +4 位作者 马景涛 邓畅光 邓子谦 邓春明 宋鹏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期161-168,共8页
研究基于等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺的沉积表面的粗糙度对YSZ陶瓷层结构的影响,初步阐明了表面粗糙度对陶瓷层气相沉积过程的影响和涂层结构的形成规律。采用PS-PVD工艺在预制有NiCoCrAlYTa黏结层的K417G高温合金上制备YSZ陶... 研究基于等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺的沉积表面的粗糙度对YSZ陶瓷层结构的影响,初步阐明了表面粗糙度对陶瓷层气相沉积过程的影响和涂层结构的形成规律。采用PS-PVD工艺在预制有NiCoCrAlYTa黏结层的K417G高温合金上制备YSZ陶瓷层;采用SEM、粗糙度检测仪、3D表面形貌仪等方法分析PS-PVD YSZ陶瓷涂层的形貌和结构特征。基体表面粗糙度对PS-PVD涂层结构有很大影响。结果表明:当基体表面粗糙度分别为 R a≤2μm, 2μm< R a<6μm, R a≥6μm时,涂层粗糙度分别在3.5~5,6~10,10~15μm区间;特征表面形貌"菜花头"的直径随着基体表面粗糙度的增加而逐渐增大, d P=38.5μm, d 280S =25.5μm, d 60S =38.7μm, d 24S =102μm, d S=137μm。表面粗糙度主要通过PS-PVD气相沉积过程中的阴影效应来影响涂层生长和形成差异性结构,随着基体表面粗糙度的增加,YSZ陶瓷层受阴影效应影响增大,表面形貌"菜花头"尺寸和柱状结构间间隙增大,形成更加疏松的结构。 展开更多
关键词 等离子喷涂-物理气相沉积 热障涂层 YSZ陶瓷层 表面粗糙度
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YSZ-Ti3SiC2热障涂层及其高温自愈合机制 预览
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作者 陈宏飞 张弛 +4 位作者 杨光 刘斌 高彦峰 钱凌翼 高栋 《航空制造技术》 2019年第18期90-96,共7页
采用Ti3SiC2作为新型自愈合剂,利用大气等离子喷涂将混合均匀的YSZ-Ti3SiC2粉体制备成厚涂层。为观测高温下涂层氧化及裂纹的自愈合行为,通过外加载荷的方式在涂层表面预制裂纹,并将样品置于1050℃空气气氛中进行等温热处理。通过分析... 采用Ti3SiC2作为新型自愈合剂,利用大气等离子喷涂将混合均匀的YSZ-Ti3SiC2粉体制备成厚涂层。为观测高温下涂层氧化及裂纹的自愈合行为,通过外加载荷的方式在涂层表面预制裂纹,并将样品置于1050℃空气气氛中进行等温热处理。通过分析涂层制备、热处理前后的物相和形貌演变发现:涂层中的部分Ti3SiC2在喷涂后分解为TiC与SiO2,热处理后涂层表面形成外层为TiO2,内层为TiO2和SiO2混合物的双层结构。在自愈合过程中,裂纹内的愈合剂氧化生成SiO2与TiO2,随着扩散控制的氧化反应不断进行,氧化物逐渐积累并填补裂纹。此外,在SiO2与TiO2生成的同时引起的体积膨胀使裂纹周围产生一定的压应力,强化了愈合效果,最终完全愈合裂纹。 展开更多
关键词 热障涂层 等离子喷涂 自愈合 高温氧化 裂纹 MAX相
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电子束物理气相沉积制备热障涂层研究进展 预览
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作者 孙健 刘书彬 +3 位作者 李伟 姜肃猛 宫骏 孙超 《装备环境工程》 CAS 2019年第1期1-6,共6页
介绍了电子束物理气相沉积设备的主要组成、工作原理和电子束物理气相沉积热障涂层的结构特点,并重点论述了工件转速、工件温度、靶材蒸汽入射角度、工件表面的粗糙度、粘结层预氧化、改性粘结层和双层陶瓷层等对电子束物理气相沉积热... 介绍了电子束物理气相沉积设备的主要组成、工作原理和电子束物理气相沉积热障涂层的结构特点,并重点论述了工件转速、工件温度、靶材蒸汽入射角度、工件表面的粗糙度、粘结层预氧化、改性粘结层和双层陶瓷层等对电子束物理气相沉积热障涂层性能的影响。 展开更多
关键词 航空发动机 电子束物理气相沉积 热障涂层 粘结层 工件转速 工件温度
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热处理温度对热障涂层微观形貌及元素互扩散的影响 预览
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作者 杨文慧 牟仁德 《装备环境工程》 CAS 2019年第1期7-12,共6页
目的提高热障涂层抗氧化性能,并减小二次反应区的形成。方法采用真空电弧离子镀技术在二代单晶高温合金DD32表面制备NiCoCrAlYHf(HY5)金属粘结层,分别在870℃及1000℃下进行真空扩散处理,利用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术制备氧化钇... 目的提高热障涂层抗氧化性能,并减小二次反应区的形成。方法采用真空电弧离子镀技术在二代单晶高温合金DD32表面制备NiCoCrAlYHf(HY5)金属粘结层,分别在870℃及1000℃下进行真空扩散处理,利用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术制备氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)陶瓷层。采用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)以及能谱(EDS)等测试方法,研究高温循环氧化过程中热障涂层的微观形貌、成分及扩散机制,同时计算了1、125h氧化时间下Al元素互扩散系数。结果经过1000℃热循环、1000℃热处理的涂层氧化质量增量的绝对值较小,氧化速率常数为7.21×10^-4,抗循环氧化性能较好。1100℃热处理试样,从涂层表面到基体方向Ni、Al、Cr等元素分布都比较均匀,在涂层与基体界面处,元素含量变化较为平滑。870℃热处理试样,Ni等元素质量分数分布不均,在涂层与基体界面处元素含量陡然变化,元素均质化程度低。Al元素扩散系数随着浓度的增加而增大,随着氧化时间的延长,粘结层与高温合金之间的元素扩散程度加剧,Al元素扩散系数减小。经过125h循环氧化,粘结层/基体界面出现互扩散区,互扩散区局部区域富Cr,Al含量低。循环氧化250h后,热障涂层试样扩散区下方有拓扑密堆相TCP析出,形成二次反应区SRZ。真空扩散温度为870℃的试样,二次反应区更加明显。结论金属粘结层在1000℃下进行真空热处理可以有效提高涂层的抗氧化性能。涂层内部元素均质化程度高,Al元素扩散速率慢。同时,扩散区宽度较小,二次反应区不明显。 展开更多
关键词 热障涂层 热处理 互扩散 二次反应区
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N5基体与NiCrAlY粘结层界面元素互扩散行为研究
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作者 刘林涛 李争显 +1 位作者 陈云飞 彭易发 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期197-204,共8页
采用EB-PVD技术在镍基合金ReneN5基体表面沉积NiCrAlY粘结层,并对试样进行1000℃不同时间的恒温氧化处理,通过SEM、EDS、XRD研究了基体与粘接层界面元素互扩散行为和反应区的形成机制。结果表明:在1000℃条件下,NiCrAlY粘结层中的Al、C... 采用EB-PVD技术在镍基合金ReneN5基体表面沉积NiCrAlY粘结层,并对试样进行1000℃不同时间的恒温氧化处理,通过SEM、EDS、XRD研究了基体与粘接层界面元素互扩散行为和反应区的形成机制。结果表明:在1000℃条件下,NiCrAlY粘结层中的Al、Cr元素会向N5基体扩散,形成以β-NiAl和α-Cr相为主的互扩散反应区;而N5基体中的Ni元素则会向NiCrAlY粘结层扩散,形成以γ′-Ni3Al相为主的二次反应区和以难熔金属为主的TCP相。 展开更多
关键词 热障涂层 界面互扩散 扩散阻挡层
航空发动机热障涂层导电性能研究 预览
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作者 段力 姬中林 +6 位作者 翁昊天 陈熙 杨志 邹兵林 王盈 李杰 王强 《航空制造技术》 2019年第17期81-87,共7页
传统的航空发动机热障涂层主要关注点是其热绝缘特性及可靠性的研究,并且已经形成了一整套基于YSZ的热障涂层技术,但是缺乏热障涂层高温导电性能的研究。另一方面,基于对航空发动机智能化的要求,需要在涡轮叶片表面制造电学器件(传感器)... 传统的航空发动机热障涂层主要关注点是其热绝缘特性及可靠性的研究,并且已经形成了一整套基于YSZ的热障涂层技术,但是缺乏热障涂层高温导电性能的研究。另一方面,基于对航空发动机智能化的要求,需要在涡轮叶片表面制造电学器件(传感器),所以有必要对航空发动机热障涂层的电学性能进行相关的研究。研究了YSZ热障涂层在高温下的电学性能,提出了能提高其高温电绝缘性能的技术方法:可以对YSZ热障涂层喷涂配方进行改良。试验证明,在涂层中加入一定含量的氧化铝可以把热障涂层的高温电绝缘性能提高4个量级,可以满足在涡轮叶片热障涂层之上制作微传感器的实际工程需要。此外,利用计算机仿真技术对高温环境下的热障涂层复合结构进行了电学性能的综合分析,分析的结果证明,在传感器/热障涂层/涡轮叶片基底的复合结构当中,热障涂层表面的传感器电流的高温特性是各层材料的导电性、传感器与热障涂层的结构与尺寸的综合函数。 展开更多
关键词 传感器 航空发动机智能化 热障涂层 高温温度测量 计算机仿真
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