發(fā)布時(shí)間：2022-01-22 09:53

　　熱障涂層（TBCs）已被廣泛應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的高溫部件表面,為高溫金屬部件提供熱防護(hù),從而可以提高燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率和推重比。近年來,納米氧化鋯（n-YSZ）TBCs受到了廣泛地關(guān)注,然而,n-YSZ在服役過程中會(huì)發(fā)生剝落失效,甚至在儲(chǔ)存過程中也會(huì)發(fā)生粉化失效,其失效機(jī)理有待進(jìn)一步研究。此外,YSZ涂層的使用溫度不能超過1200℃,否則在熱循環(huán)過程中將發(fā)生相變及燒結(jié),導(dǎo)致涂層過早失效,因此急需發(fā)展新型的氧化鋯熱障涂層體系,提高其使用溫度。本文研究了等離子噴涂制備的n-YSZ涂層的熱循環(huán)性能、熔鹽腐蝕機(jī)理和降解行為,分析了n-YSZ涂層的失效機(jī)制。其次,又研究了新材料ZrO₂-CeO₂-TiO₂體系,該體系在1300℃展現(xiàn)了良好的相穩(wěn)定性,具有潛在的應(yīng)用前景。通過不同噴涂功率制備的n-YSZ涂層是由熔融顆粒及半熔融或未熔融顆粒構(gòu)成的“雙態(tài)”結(jié)構(gòu)。低功率制備的涂層具有更高的孔隙率及納米區(qū)域含量,涂層具有較高的結(jié)合強(qiáng)度及更長的熱循環(huán)壽命。在1300℃熱處理后,涂層的孔隙率顯著下降,硬度明顯增大,這表明n-YSZ涂層已被燒結(jié)。熱處理... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：166 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

燃?xì)廨啓C(jī)Fig.1.1Gasturbine

如圖 1.2 所示，通過逐步成分調(diào)控和改進(jìn)加工工藝，渦輪葉片了幾代技術(shù)革新，使燃燒室的工作溫度提高了 300℃左右。當(dāng)前最先進(jìn)溫合金的長時(shí)間最高服役溫度在 1100℃左右，基本上停滯在 2010 年的。而當(dāng)前先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前面進(jìn)口溫度已經(jīng)超過 1500℃[5,6]，已經(jīng)遠(yuǎn)葉片材料使用溫度的極限[7]。對(duì)渦輪葉片采用氣膜冷卻設(shè)計(jì)，循環(huán)連續(xù)是有效的降溫方法，燃?xì)廨啓C(jī)熱效率也得到了進(jìn)一步提高。然而，冷卻在會(huì)導(dǎo)致渦輪葉片表面和內(nèi)部存在較高的溫度梯度，帶來更大的熱應(yīng)力間反復(fù)的熱循環(huán)沖擊下，會(huì)導(dǎo)致渦輪葉片疲勞開裂。就目前高溫合金的和冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，想要進(jìn)一步提高渦輪葉片服役溫度的潛力十分有，發(fā)展高溫?zé)嵴贤繉樱═BCs）技術(shù)被認(rèn)為是一種可進(jìn)一步提高燃?xì)廨喍龋M(jìn)而提高燃?xì)廨啓C(jī)熱效率和推重比最切實(shí)可行技術(shù)且得到了普遍

工藝也現(xiàn)實(shí)可行，因此，熱障涂層可以為而提高熱效率，該技術(shù)是未來重要的發(fā)展方向研究綜述早應(yīng)用于航空技術(shù)方面的是美國國家航空paceAdministration,NASA)，火箭飛機(jī) X-15 的做 TBCs，這是人類歷史上第一次將 TBCs 美國先后把 TBCs 應(yīng)用于 JT8D 和 JT9D 發(fā)動(dòng)中期，TBCs 技術(shù)獲得了突破進(jìn)展，ZrO2-12Y2片上的應(yīng)用，標(biāo)志著現(xiàn)代 TBCs 技術(shù)的開始[機(jī)和民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。此用也越來越廣泛。體系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]磁鐵鉛礦型LnMeAl11O19熱障涂層材料的合成及性能研究[D]. 陸浩然.清華大學(xué) 2015
[2]A2Zr2O7型稀土鋯酸鹽材料的組織結(jié)構(gòu)與物理性能研究[D]. 劉占國.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3601980