镁基六铝酸镧热障涂层材料的制备及表征

以氢氧化铝、氧化镧和氧化镁为原料,采用二步固相高温烧结法合成了镁基六铝酸镧(LaMgAl11O19)热障涂层材料,分别利用X射线衍射、扫描电子显微镜、差示扫描量热法、差示热膨胀法和激光脉冲法对材料的物相组成、微观结构、热容、热膨胀系数、热扩散系数和导热系数进行了表征。结果表明,LaMgAl11O19以六方相为主晶相,呈板状结构,在RT~1200℃温度范围内,随着温度的升高,材料的热容逐渐增大,热扩散系数和热导率降低,材料的导热系数优于目前普遍使用的6%~8%氧化钇部分稳定的氧化锆。     

纳米YSZ热障涂层制备工艺及涂层环境试验研究

以结合强度为衡量指标,由L9（34）试验确立了等离子喷涂纳米YSZ制备热障涂层的最佳工艺参数。采用SEM对涂层微观组织结构及涂层相关性能进行了研究分析。结果表明,经优化工艺参数喷涂制备的YSZ热障涂层结合强度可达38.26MPa,厚度为0.37mm的该涂层在600℃时的隔热温度达到70℃,且该涂层具有良好的环境适应性。     

热障涂层制备技术及陶瓷层材料的研究进展

综述了先进航空发动机热障涂层体系的研究进展,对近年来国内外热障涂层的制备技术和陶瓷层材料体系进行了详细介绍,展望了下一代高性能航空发动机热障涂层的研究和应用前景。     

热障涂层的研究现状及其制备技术

热障涂层用于燃气轮机的热端部件,可以显著提高其使用温度,延长热端部件的使用寿命,并增大燃气轮机发动机的效率。介绍了热障涂层的研究现状,以及两种主要制备热障涂层方法,即等离子喷涂法和电子束物理气相沉积法的原理、特点及不足。     

热障涂层材料及其制备技术的研究

在材料科学和技术深入发展的影响下,在提升高温合金工作温度及使用寿命的过程中热障涂层得到了十分广泛的应用,并且热障涂层材料也得以在航空发动机高温端部件的表面防护发挥关键作用.同时,热障涂层材料也会随着使用需求的变化及技术的更新而得到相应的发展,文章针对热障涂层材料,结构以及全新材料应用和具体的制备技术展开了相应的研究.     

涡轮叶片表面自动化制备热障涂层技术研究

设计了涡轮叶片表面热障涂层自动化喷涂系统,编制了喷涂工艺,在涡轮叶片表面制备的热障涂层各项性能满足批产指标要求。应用表明,该系统在复杂型面表面制备涂层的性能及批产过程中涂层质量一致性等优势具有极强的批生产应用价值,值得大力推广应用。     

超音速等离子喷涂制备梯度功能热障涂层的特点

在国内最新研制成功的超音速等离子喷涂系统基础上,开发了国内外独创的“双通道、双温区”超音速等离子喷涂工艺,将高熔点陶瓷粉末和低熔点合金粉末分别送入等离子焰流的不同温度区,保证两种粉末分别达到各自的熔点,再均匀混合后以超音速喷射到基体形成涂层,克服了传统的“金属/陶瓷混合法”制备梯度热障涂层时,低熔点金属相过熔而引起的氧化、脆化问题。制备出的Ce-YSZ/NiCoCrAlY梯度功能热障涂层(FG-TBCs)组织结构均匀致密,陶瓷与金属组份呈连续梯度分布,显示出良好的韧性。在自行开发的多功能旋转式热震试验机上对约1 mm厚的涂层经1 200℃加热、淬水,200周次热震试验后,涂层表面仅出现了细微网状裂纹,裂纹垂直向下扩展最深350μm,止于梯度层中塑性金属区,未发现任何涂层剥落现象。     

Si-SiC涂层包覆石墨材料的制备及性能表征

为了防止石墨材料在高温下的氧化,以SiC和酚醛树脂为原料,采用气相渗硅法在石墨表面制备了致密的Si-SiC涂层.利用XRD、SEM对涂层的相组成与形貌进行分析,研究了涂层在1 500℃以及1 000℃的热循环氧化行为.结果表明:经过气相渗硅后,涂层结构致密,主要由Si和SiC组成.该涂层具有良好的抗氧化防护能力,在空气条件下1 500℃和1 000℃循环氧化200 h,468 h后,包覆试样的表面质量增加分别为1.676 mg/cm~2,0.36 mg/cm~2.     

新型热障涂层材料及其制备技术的研究与发展

热障涂层（thermal barrier coatings,TBCs）能有效的提高航空发动机热端部件的工作温度和使用寿命。目前应用最为广泛的热障涂层材料为氧化钇部分稳定氧化锆（yttria-stabilized zirconia,YSZ）,该热障涂层材料在服役温度高于1200℃下会发生相变,严重影响航空发动机的使用寿命和服役安全,难以满足新一代航空发动机的服役要求。本文综述了新型热障涂层材料的研究现状,重点介绍了掺杂改性氧化钇部分稳定氧化锆、烧绿石或萤石结构材料、钙钛矿结构化合物、磁铅石矿结构化合物以及新型黏结层材料的研究进展和发展方向,并论述了热障涂层制备技术的方法原理和优缺点,最后对热障涂层材料和制备方法的发展趋势进行了展望。     

碳化铬基自润滑耐磨涂层材料的制备及表征

采用碳化铬、镍铬合金、氟化物共晶体和银的复合粉末为原料,通过等离子体喷涂方法制备高温耐磨自润滑涂层。利用扫描电子显微镜对粉末材料和涂层的微观组织结构进行分析,并对其摩擦性能分析、研究。结果表明:分别采用镍铬合金润湿碳化铬、银包覆氟化物共晶体的方法有效的降低了等离子体喷涂过程中的脱碳、烧损问题。与国外相同材料组分的碳化铬基自润滑涂层相比,涂层具有孔隙率低、自润滑组分(氟化物、银)分布均匀、摩擦系数为0.18~0.20等特点。     

稀土氧化物稳定氧化铪热障涂层的制备及热冲击性能研究

采用大气等离子喷涂(APS)技术制备了稀土元素掺杂量为19 mol.%的HfO2涂层,即Hf0.81Y0.19O1.905 (YSH19)/YSZ与Hf0.81Yb0.0475Y0.1425O1.905(YbYSH19)/YSZ双陶瓷层热障涂层,研究了其在1300℃下耐高温燃气热冲击性能。结果表明,两种热障涂层的隔热能力约为200℃,YbYSH19/YSZ体系热障涂层经280次燃气热冲击循环后涂层结构依然较为完整,性能显著优于YSH19/YSZ及YSZ热障涂层体系。涂层的失效模式为因中心区域处较大冲击载荷造成的涂层逐层剥落,以及边缘位置处轴向应力和剪切应力导致的涂层剥落。     

热障涂层的氧化机理分析

热障涂层因其具有优良的抗高温氧化和抗热腐蚀性能而被广泛应用于航空航天、化工、冶金和能源等领域.描述了热障涂层体系中的氧化过程,并对热障涂层体系中热生长氧化层中的生长应力和热应力作了一个初步分析.     

超音速等离子喷涂制备细密柱晶结构热障涂层研究进展

本文介绍了最新开发的超音速大气等离子喷涂（SAPS）技术制备细密柱晶结构热障涂层系统（SAPS-TBCs）的一些研究进展。由于SAPS喷涂15～45μm粒径的8YSZ氧化锆球形粉末在等离子射流中飞行速度约为400-450m/s,是普通大气等离子（APS：130～220m/s）2～3倍,可方便制备出体积分数达80%以上的...     

溶液前驱体等离子喷涂制备新型结构热障涂层研究

溶液前驱体等离子喷涂(SPPS)是将雾化的溶液前驱体注入等离子焰流制备陶瓷涂层的新工艺,采用该工艺可以制备出具有新型结构的热障涂层。利用XRD和SEM分析了涂层相结构和微观结构。研究结果表明:采用SPPS制备的7YSZ涂层为亚稳四方相结构,涂层具有无层间界面、孔隙均匀分布和穿透整个涂层厚度的垂直裂纹等特征。未分解溶液前驱体在基体或涂层中进一步分解产生的拉应力是在TBCs中产生垂直裂纹的关键因素。     

长寿命热障涂层技术研究进展

随着高性能航空发动机对长寿命热障涂层需求的增加,提高热障涂层寿命已成为研究重点。本文从粘结层成分及结构设计和陶瓷层制备技术方面介绍了长寿命热障涂层研究进展,最后展望了未来低成本、长寿命热障涂层制备技术的研究方向及研究重点。     

新型热障涂层研究现状及发展趋势

新型热障陶瓷涂层分为以下几类:氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)热障涂层的掺杂改性涂层、钙钛矿结构ABO_3陶瓷涂层、焦绿石或萤石结构A_2B_2O_7陶瓷涂层、磁铁铅矿结构MMeAl_(11)O_(19)陶瓷涂层、钇铝石榴石(YAG)陶瓷涂层等。综述了各类涂层的研究现状,探讨了存在的问题及发展趋势。     

热障涂层表面粗糙度对涂层高温性能的影响

通过对热障涂层厚度与其表面粗糙度关系的研究,初步探讨了涂层表面粗糙度对其高温氧化性能、隔热性能和热循环性能的影响,研究表明涂层的表面粗糙度随着热障涂层厚度的增加而增大,并且随着涂层粗糙度的增加,涂层的热循环寿命先增加后减小,而其在高温氧化过程的初期,涂层重量增加迅速,氧化20h后重量增加减缓。     

纳米氧化锆热障涂层完整性研究

分别采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)与大气等离子喷涂技术(APS)喷涂NiCrAlY粘结底层, APS喷涂纳米氧化锆的方法获得了两种热障涂层(涂层A与B),并评估了热震试验前后涂层的完整性。试验结果表明:二者热震前,完整性基本相当,涂层结合强度为(55±5)MPa;但是经过热震试验后,涂层A具有更好的完整性。     

新型燃气轮机用热障涂层研究

本文旨在开发新型的具有低的导热系数及高的使用寿命的大气等离子喷涂热障涂层。使用了工业上广泛应用的等离子喷枪制备出系列涂层体系。通过改变涂层材料的化学特性,如使用高纯度材料以提高抗烧结能力,使用镝稳定的氧化锆粉末和预含孔隙结构的粉末。同时,团聚烧结（A＆S）与空心球形粉末（HOSP）被运用以期获得有益的微观结构。最终,使...     

厚热障涂层的失效分析研究

厚热障涂层因具有优异的隔热效果, 在航空发动机热端部件防护上获得应用。 在高温燃气冲蚀环境中服役 后, 致密厚热障涂层呈局部块状剥落而失效。 本文对涂层失效后的截面形貌、 元素分布、 相结构等进行分析。 结 果表明, 涂层失效的主要原因是表面附着物的渗入和焰流冲蚀下致密厚热障涂层内部应力的增加。 采用高能等离 子喷涂制备具有弥散分布裂纹的厚热障涂层有望提高涂层寿命。