鋁硅封嚴(yán)涂層熱穩(wěn)失效機(jī)理分析.pdf

1、采用噴涂封嚴(yán)涂層的方法調(diào)整葉片端部與發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪機(jī)殼之間的間隙以提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。封嚴(yán)涂層在300℃的條件下使用，經(jīng)過一段時(shí)間后將發(fā)生失效。涂層發(fā)生失效的原因多種多樣，如應(yīng)力、氧化物、材料性能劣化等。本文針對(duì)聚苯酯鋁硅封嚴(yán)涂層的失效機(jī)理進(jìn)行分析。
　　 根據(jù)所研究涂層的使用溫度，選擇聚苯酯鋁硅作為面層粉料，為減小熱應(yīng)力進(jìn)行打底，按照相關(guān)要求最終確定噴涂工藝參數(shù)。將制得涂層試樣在300℃加熱不同時(shí)間，然后在金相顯微鏡、掃描電鏡下觀察其

2、微觀組織變化，并計(jì)算噴涂界面處的分形維數(shù)。分形維數(shù)與界面曲線復(fù)雜程度的關(guān)系已有研究，主要是曲線越復(fù)雜，維數(shù)越大。通過微觀觀察及分形維數(shù)計(jì)算結(jié)果分析聚苯酯鋁硅封嚴(yán)涂層失效原因。
　　 在金相觀察中，發(fā)現(xiàn)聚苯酯鋁硅封嚴(yán)涂層中有裂紋、孔洞等缺陷，并觀察到隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，鋁、鎳的氧化物越來越多。計(jì)算分形維數(shù)得到的結(jié)果也是隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)維數(shù)越來越大。分析聚苯酯鋁硅涂層的各種可能失效原因，得到如下結(jié)論。
　　 (1)經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，

3、涂層的噴涂工藝參數(shù)可行，所噴制的涂層滿足相關(guān)工藝要求，可使用該參數(shù)制備試樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　 (2)聚苯酯鋁硅面層與Ni5Al底層、Ni5Al底層與基體兩個(gè)界面的分形維數(shù)隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)增大，說明界面越來越復(fù)雜。這可能是由于應(yīng)力應(yīng)變分布、氧化物、界面結(jié)合情況改變等綜合因素造成的結(jié)果。
　　 (3)涂層失效主要有兩方面的原因：一是在噴制過程中，由于工藝特點(diǎn)而產(chǎn)生各種缺陷，二是所選粉料中聚苯酯在300℃時(shí)的性能發(fā)生變化，以及鋁