航空工業(yè)的快速發(fā)展對航空發(fā)動機的性能提出了越來越高的要求。航空發(fā)動機的風扇、壓氣機等部位通過噴涂可磨耗封嚴涂層來減小機匣與葉尖之間間隙,減少氣流徑向損失,從而提高發(fā)動機的效率并降低油耗,是實現(xiàn)高性能的重要技術措施�？赡ズ姆鈬劳繉邮滓缶哂锌赡ズ男�,即保證在與葉片摩削時不損傷葉片葉尖。同時,在海洋大氣環(huán)境服役的飛機,因為大量水汽和含NaCl液滴隨氣流沉積到涂層表面,封嚴涂層還要面臨NaCl沉積鹽溶液電化學與熱腐蝕問題。隨著飛機在高鹽霧濃度熱帶海洋作業(yè)時間的增加,發(fā)動機內(nèi)部多孔封嚴涂層中的NaCl固體含量會不斷累積,特別是在高壓壓氣機部位,其工作溫度較高（500℃～750℃）,因低于NaCl的熔點,固體鹽的累積效應特別突出。目前國內(nèi)外針對航空發(fā)動機的腐蝕和涂層防護技術的研究,主要集中在“一低一高”兩大部位,即低壓壓氣機部位的鹽霧電化學腐蝕和高壓渦輪的高溫含硫熱腐蝕兩方面。對高壓壓氣機NaCl沉積鹽熱腐蝕問題研究手段不多,防護技術薄弱,封嚴涂層的腐蝕將影響航空發(fā)動機的安全運行。同時“硫化-氧化”和“酸-堿熔融”熱腐蝕機制也不能用于解釋NaCl沉積鹽的熱腐蝕過程。因此,研究可磨耗封嚴涂層的可... 

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 可磨耗封嚴技術與涂層材料概述
        2.1.1 航空發(fā)動機封嚴技術簡介
        2.1.2 可磨耗封嚴涂層性能要求
        2.1.3 可磨耗封嚴涂層結構特征
        2.1.4 可磨耗封嚴涂層粉體材料
        2.1.5 可磨耗封嚴涂層粉體的制備方法
        2.1.6 可磨耗封嚴涂層熱噴涂工藝
    2.2 可磨耗封嚴涂層研究內(nèi)容和進展
        2.2.1 封嚴涂層可磨耗性研究現(xiàn)狀
        2.2.2 高溫可磨耗封嚴涂層研究進展
        2.2.3 封嚴涂層海洋大氣腐蝕研究現(xiàn)狀
    2.3 合金的熱腐蝕
        2.3.1 熱腐蝕機制
        2.3.2 NaCl沉積鹽熱腐蝕
        2.3.3 熱腐蝕實驗方法
    2.4 合金元素對Ni基合金氧化和腐蝕性能的影響
        2.4.1 鎳基耐蝕合金
        2.4.2 Mo的作用
        2.4.3 Al的作用
    2.5 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點
        2.5.1 研究目的和內(nèi)容
        2.5.2 創(chuàng)新點
3 研究方案
    3.1 技術路線
    3.2 實驗原料
        3.2.1 粉體制備
        3.2.2 涂層基體材料
        3.2.3 封嚴涂層制備
        3.2.4 多孔合金制備
    3.3 實驗分析及測試方法
        3.3.1 粉體性能測試
        3.3.2 涂層性能測試
        3.3.3 抗氧化性測試
        3.3.4 NaCl沉積鹽熱腐蝕測試
        3.3.5 同步熱分析
        3.3.6 電化學測試
        3.3.7 斷裂韌性測試
        3.3.8 材料的組織結構及物相分析
4 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN的制備及性能
    4.1 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN粉體的制備及表征
    4.2 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴涂層的組織與結構
    4.3 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴涂層可磨耗性能
        4.3.1 高速摩擦實驗結果
        4.3.2 磨損機制
    4.4 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴涂層抗氧化性能
        4.4.1 涂層的恒溫氧化動力學曲線
        4.4.2 氧化膜物相及形貌
    4.5 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴涂層NaCl沉積鹽熱腐蝕行為
    4.6 本章小結
5 水蒸汽和NaCl共同作用下材料的熱腐蝕機理
    5.1 Ni在不同環(huán)境中的熱腐蝕行為
        5.1.1 Ni的氧化動力學
        5.1.2 Ni表面腐蝕產(chǎn)物及成分
    5.2 Cr在不同環(huán)境中的熱腐蝕行為
        5.2.1 Cr的氧化動力學
        5.2.2 Cr表面腐蝕產(chǎn)物及成分
    5.3 NiCr合金在不同環(huán)境中的熱腐蝕行為
        5.3.1 NiCr合金的氧化動力學
        5.3.2 NiCr合金表面腐蝕產(chǎn)物及成分
    5.4 熱腐蝕機理
        5.4.1 熱腐蝕過程尾氣表征
        5.4.2 同步熱分析(TG-DSC)
        5.4.3 腐蝕過程的熱力學計算
        5.4.4 沉積鹽熱腐蝕機理
    5.5 本章小結
6 Mo對多孔NiCr合金氧化和腐蝕性能的影響
    6.1 多孔NiCrMo合金制備及表征
        6.1.1 多孔NiCrMo合金的制備
        6.1.2 多孔NiCrMo合金的顯微結構和物相
    6.2 Mo含量對多孔合金高溫氧化性能的影響
        6.2.1 恒溫氧化動力學曲線
        6.2.2 氧化產(chǎn)物及形貌
    6.3 Mo含量對多孔合金耐熱腐蝕性能的影響
        6.3.1 熱腐蝕的氧化動力學曲線
        6.3.2 腐蝕產(chǎn)物物相
        6.3.3 腐蝕形貌
        6.3.4 Mo對熱腐蝕過程的影響
    6.4 本章小結
7 Al含量對多孔NiCrMo合金氧化和腐蝕性能的影響
    7.1 多孔NiCrMoAl合金制備及表征
        7.1.1 多孔NiCrMoAl合金的制備
        7.1.2 多孔NiCrMo合金的顯微結構和物相
    7.2 Al含量對多孔NiCrMo合金電化學性能的影響
    7.3 Al含量對多孔NiCrMo合金耐熱腐蝕性能的影響
        7.3.1 熱腐蝕的氧化動力學曲線
        7.3.2 腐蝕產(chǎn)物物相
        7.3.3 腐蝕形貌
    7.4 本章小結
8 NiCrMoAl-BN粉體與涂層的制備及性能
    8.1 NiCrMoAl-BN粉體的制備及表征
        8.1.1 Al含量對粉體流動性能及松裝密度的影響
        8.1.2 固態(tài)合金化滲Mo工藝
        8.1.3 NiCrMoAl-BN粉體的表征
    8.2 等離子噴涂制備NiCrMoAl-BN封嚴涂層
    8.3 NiCrMoAl-BN封嚴涂層耐鹽霧腐蝕性能
    8.4 NiCrMoAl-BN封嚴涂層的抗熱腐蝕性能
    8.5 本章小結
9 結論與展望
    9.1 結論
    9.2 展望
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3652080