本文關(guān)鍵詞：多孔型高溫可磨耗封嚴(yán)涂層的制備及其性能研究

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【摘要】：可磨耗封嚴(yán)涂層技術(shù)的應(yīng)用,在改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣路密封性、減少氣體泄漏、提高發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能方面,發(fā)揮著重要的作用。現(xiàn)在,隨著航空工業(yè)的迅速發(fā)展,航空發(fā)動(dòng)機(jī)對封嚴(yán)涂層的要求也隨之提高,高溫可磨耗封嚴(yán)涂層的研究成為了現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)涂層研究的熱點(diǎn)之一。本文在多孔型高溫封嚴(yán)涂層材料的制備,涂層的制備及涂層性能等方面進(jìn)行了研究和分析,主要包括以下內(nèi)容:選用氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)為耐高溫基相材料,聚苯酯為造孔材料,利用溶膠凝膠法制備TiO2包覆型聚苯酯粉末,分別采用機(jī)械混合方式和團(tuán)聚混合方式,得到包覆型聚苯酯和YSZ均勻混合的噴涂用涂層材料。對涂層材料進(jìn)行檢測,結(jié)果表明,利用鈦酸丁酯的水解可以將生成的TiO2均勻地包覆在聚苯酯表面,表面TiO?的晶體類型主要為銳鈦礦。噴霧干燥法制備的團(tuán)聚型混合粉末的形狀基本上都是形狀規(guī)則的球狀,能將包覆型聚苯酯和YSZ均勻的團(tuán)聚在一起,在高溫下,包覆型聚苯酯的耐熱性較常規(guī)聚苯酯好。利用等離子噴涂工藝制備了六種涂層,對涂層的結(jié)構(gòu)及性能方面進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示,以團(tuán)聚混合粉末為噴涂材料制備的涂層,噴涂效果較好,涂層中沒有出現(xiàn)明顯裂紋和孔隙團(tuán)聚現(xiàn)象,孔隙大小和分布比較均勻。涂層中聚苯酯的存在,能改善純YSZ陶瓷涂層的硬度、孔隙率和斷裂韌性。對涂層進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn),經(jīng)過測試,純YSZ陶瓷涂層材料的磨損失重量、磨痕寬度和刮磨深度最小,平均力矩最大,摩擦系數(shù)最大,涂層材料中聚苯酯的存在,使涂層在磨損中磨損失重量增多,平均力矩和摩擦系數(shù)降低,且聚苯酯含量越多,涂層磨損失重量越大,平均力矩和摩擦系數(shù)越小。機(jī)械混合粉末制備的涂層在磨損過程中磨損嚴(yán)重,而團(tuán)聚型混合粉末制備的涂層中孔隙大小和分布較均勻,能防止涂層在摩擦磨損過程中發(fā)生大塊脫落,既有良好的可磨耗性,又存在一定的強(qiáng)度,能較好地保護(hù)葉片,提高涂層的使用壽命。
【關(guān)鍵詞】：可磨耗性 封嚴(yán)涂層 YSZ 包覆 摩擦磨損
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V263
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.3 等離子噴涂工藝技術(shù)介紹12-14
• 1.3.1 等離子噴涂技術(shù)原理12-13
• 1.3.2 等離子噴涂技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用13-14
• 1.4 封嚴(yán)涂層在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用14-15
• 1.5 封嚴(yán)涂層目前存在的問題及展望15-17
• 1.6 本課題的主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 高溫封嚴(yán)涂層材料的制備與檢測18-27
• 2.1 高溫封嚴(yán)涂層材料的制備18-21
• 2.1.1 試驗(yàn)原料及涂層材料的設(shè)計(jì)18-19
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備19
• 2.1.3 包覆型聚苯酯粉末的制備19-20
• 2.1.4 機(jī)械混合型粉末的制備20
• 2.1.5 團(tuán)聚混合型粉末的制備20-21
• 2.2 高溫封嚴(yán)涂層材料的檢測方法21-22
• 2.3 檢測結(jié)果與分析22-26
• 2.3.1 高溫封嚴(yán)涂層材料形貌分析22-25
• 2.3.2 高溫封嚴(yán)涂層材料XRD分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 高溫封嚴(yán)涂層的制備與檢測27-43
• 3.1 高溫封嚴(yán)涂層的制備27-32
• 3.1.1 試驗(yàn)材料及涂層設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.2 試驗(yàn)設(shè)備28-29
• 3.1.3 試驗(yàn)步驟29-30
• 3.1.4 金相試樣的制備30-32
• 3.2 高溫封嚴(yán)涂層的檢測方法32-35
• 3.2.1 高溫封嚴(yán)涂層的形貌及微觀結(jié)構(gòu)檢測32-33
• 3.2.2 高溫封嚴(yán)涂層的孔隙率檢測33
• 3.2.3 高溫封嚴(yán)涂層的顯微硬度檢測33-34
• 3.2.4 高溫封嚴(yán)涂層的斷裂韌性檢測34-35
• 3.2.5 高溫封嚴(yán)涂層的抗熱震性能檢測35
• 3.3 高溫封嚴(yán)涂層的檢測結(jié)果與分析35-41
• 3.3.1 高溫封嚴(yán)涂層的形貌及微觀結(jié)構(gòu)的分析35-37
• 3.3.2 高溫封嚴(yán)涂層的孔隙率分析37-39
• 3.3.3 高溫封嚴(yán)涂層的顯微硬度分析39-40
• 3.3.4 高溫封嚴(yán)涂層的斷裂韌性分析40-41
• 3.3.5 高溫封嚴(yán)涂層的抗熱震性能分析41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 高溫封嚴(yán)涂層摩擦磨損性能43-52
• 4.1 摩擦磨損試驗(yàn)43
• 4.2 試驗(yàn)設(shè)備43-45
• 4.3 試驗(yàn)方法45-46
• 4.4 高溫封嚴(yán)涂層磨損性能檢測與分析46-50
• 4.4.1 高溫封嚴(yán)涂層磨損后表面及截面形貌分析46-48
• 4.4.2 高溫封嚴(yán)涂層磨損率分析48-49
• 4.4.3 高溫封嚴(yán)涂層摩擦系數(shù)分析49-50
• 4.4.4 高溫封嚴(yán)涂層磨損機(jī)理簡要分析50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第五章 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59

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