EB--PVD制備熱障涂層及其熱震性研究.pdf

1、熱障涂層技術(shù)是發(fā)展高性能航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，目前已廣泛用于航空發(fā)動機(jī)的燃燒室和發(fā)動機(jī)葉片上，使用熱障涂層能夠降低基底高溫合金的表面溫度，減小發(fā)動機(jī)中冷卻氣體用量，提高燃?xì)鉁囟龋瑥亩岣吆娇瞻l(fā)動機(jī)的推重比。熱障涂層的發(fā)展目標(biāo)是制備具有更高使用溫度，更大的隔熱效果，更長的使用壽命的涂層。目前的研究主要在于新的制備工藝和新材料的開發(fā)，然而工藝參數(shù)對涂層的微觀結(jié)構(gòu)影響和微觀結(jié)構(gòu)與其熱震性之間關(guān)系的研究還比較缺乏。
　　熱障涂層的結(jié)構(gòu)對熱

2、障涂層的性能有著重要影響，通過改變熱障涂層結(jié)構(gòu)來提高熱障涂層性能是一條非常有效的途徑。因此本論文研究不同的制備工藝參數(shù)下，熱障涂層的微觀結(jié)構(gòu)特性，及對其熱震性能的影響。
　　本文利用電子束蒸發(fā)與電阻蒸發(fā)復(fù)合鍍膜設(shè)備在鎳基高溫合金基片上采用多組不同的工藝參數(shù)分別制備了氧化鋯涂層。根據(jù)材料的特性，通過調(diào)整鍍膜過程中的電子槍的束流以及基片的溫度，制備了具有不同表面特征的涂層。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)和X射線衍射儀

3、(XRD)對涂層進(jìn)行了表征測試。研究了電子槍的束流、基片的溫度等工藝參數(shù)對涂層微觀形貌，成分，化學(xué)組成的影響。
　　通過循環(huán)氧化實驗對試樣的熱震性能進(jìn)行了測試，在1100℃下，保溫50分鐘后，取出在空氣中冷卻至室溫10分鐘，以此為一個循環(huán)。在循環(huán)相同的次數(shù)，300MA試樣最先剝落，350MA試樣最后剝落。以此得出350MA試樣的熱震性最好。
　　對熱障涂層的失效機(jī)理進(jìn)行的研究探討。分析得出:300MA涂層原子排列致密，熱震實