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- 航空发动机热障涂层导电性能研究
- 作者： 段力 姬中林 翁昊天 陈熙 杨志 邹兵林 王盈 李杰 王强 来源： 航空制造技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机智能化 高温温度测量 热障涂层 传感器 计算机仿真
- 描述： 传统的航空发动机热障涂层主要关注点是其热绝缘特性及可靠性的研究,并且已经形成了一整套基于YSZ的热障涂层技术,但是缺乏热障涂层高温导电性能的研究。另一方面,基于对航空发动机智能化的要求,需要在涡轮叶片表面制造电学器件(传感器),所以有必要对航空发动机热障涂层的电学性能进行相关的研究。研究了YSZ热障涂层在高温下的电学性能,提出了能提高其高温电绝缘性能的技术方法:可以对YSZ热障涂层喷涂配方进行改良。试验证明,在涂层中加入一定含量的氧化铝可以把热障涂层的高温电绝缘性能提高4个量级,可以满足在涡轮叶片热障涂层之上制作微传感器的实际工程需要。此外,利用计算机仿真技术对高温环境下的热障涂层复合结构进行了电学性能的综合分析,分析的结果证明,在传感器/热障涂层/涡轮叶片基底的复合结构当中,热障涂层表面的传感器电流的高温特性是各层材料的导电性、传感器与热障涂层的结构与尺寸的综合函数。
- 航空发动机涡轮叶片热障涂层应用的关键技术和问题
- 作者： 程玉贤 王璐 袁福河 来源： 航空制造技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： CMAS 热障涂层 气膜孔 无损检测 返修
- 描述： 热障涂层是提高涡轮叶片可靠性和服役寿命的关键技术。从热障涂层的粘结层与涡轮叶片高温合金基体的匹配性、CMAS(一种基于CaO、MgO、Al2O3和Si O2等多种氧化物构成的环境沉积物)形成及其对热障涂层的损伤和相应的防护、叶片热障涂层厚度分布的过程控制、热障涂层制备过程中气膜孔缩孔、热障涂层的在线无损检测及涂层返修以满足涡轮叶片全寿命周期需求等方面论述了航空发动机涡轮叶片热障涂层工程应用技术和需要解决的实际问题。
- 航空发动机涡轮叶片热障涂层失效分析研究
- 作者： 付倩倩 通雁鹏 杨玉璋 来源： 失效分析与预防 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 失效分析 8YSZ CMAS 涡轮叶片 热障涂层
- 描述： 采用扫描电镜及能谱对航空发动机涡轮叶片热障涂层进行失效分析,将叶片划分为9个区域,发现其前缘区域由于涂层的使用温度高、粘结层氧化、尖晶石等大量生长,导致在TGO/陶瓷层界面处产生大量的生长应力,呈TGO/Top coat界面分层失效。后缘区域呈粘结层/基体分层分裂失效,同时所有区域都有CMAS腐蚀。CMAS附着在涂层表面,沿着纵向裂纹等缺陷渗透到涂层内部,引发涂层产生横向分层,并导致涂层腐蚀剥落。
- 航空发动机燃烧室壁面“热斑”对热障涂层失效的影响
- 作者： 孔祥芬 郭万森 张涛 王者 丁坤英 来源： 中国陶瓷 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 燃烧室壁面 热障涂层 热斑 开裂 非均匀烧结
- 描述： 航空发动机燃烧室壁面热障涂层的脱落直接影响着相关部件使用寿命，其重要原因是“热斑”环境下涂层的局部烧结使得涂层内具有更复杂的应力状态，从而产生新的失效模式。采用ANSYS稳态流场与ABAQUS瞬态耦合对瓦片涂层系统进行分析，并借助断裂力学与实验方法对涂层的开裂规律进行表征，结果表明涂层具有升温350℃的“热斑”表面温度场与139 MPa的内部集中剪应力，并受此影响在“热斑”边缘区域优先发生以I型载荷为主导的面内复合型开裂失效。
- 某航空发动机高压涡轮导向叶片高温失效分析
- 作者： 孙睿毓 李艳明 李青 黄芒通 周梦志 来源： 风机技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 超温 热障涂层 气膜孔 涡轮导向叶片 疲劳裂纹
- 描述： 通过外观检查、断口分析、材质检查、气膜孔检查和热模拟等试验工作，对故障高压涡轮导向叶片裂纹性质及产生机理进行分析。结果表明：故障叶片裂纹性质为疲劳，疲劳起源于气膜孔外壁的尖角区域。热障涂层涂覆后引起前缘气膜孔孔径减小，且使用过程中气膜孔受燃气氧化附着物影响导致孔口堵塞；叶片前缘局部超温导致基体组织转变，降低了基体的抗疲劳性能，促使叶片过早疲劳开裂。本文提出了适当加大气膜孔孔径，完善加工工艺要求，加强孔表面附着物清理等建议，可有效避免类似故障重复发生。
- 航空发动机涡轮叶片热障涂层研究现状
- 作者： 贾宜委 王鹤峰 王宇迪 赵帅 昂康 来源： 表面技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 涂层结构 航空发动机 热障涂层 涂层材料 涂层失效形式
- 描述： 热障涂层是一种可以有效保障航空发动机涡轮叶片正常工作，同时显著提高其工作效率和服役时间的表面防护技术。热障涂层的性能在很大程度上影响叶片的承温和抗腐蚀能力，进而间接影响航空发动机的服役性能。涂层性能主要受到其结构和材料两方面的影响。本文首先，介绍了涂层结构的优、缺点和研究进展，当前常见的结构形式有：双层结构、多层结构和梯度结构；其次，介绍了粘结层材料的研究进展；对陶瓷层材料的研究进展进行了详述，如YSZ的掺杂改性，A2B2O7型化合物，钙钛矿结构材料以及近年来兴起的几种高熵陶瓷材料，其中高熵陶瓷材料包括：高熵稀土钽酸盐、铝酸盐、锆/铪酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及高熵稀土氧化物，分别从热导率、热膨胀系数、断裂韧性、热循环寿命和抗腐蚀能力等方面对其进行介绍；再次，概述了热障涂层常见的几种失效形式如：TGO失效、CMAS腐蚀以及高温烧结，并且对其发生机理进行简要的介绍；最后，展望了热障涂层未来的发展趋势和方向。
- 航空发动机热端部件磷光测温技术研究进展
- 作者： 刘剑宇 全永凯 徐国强 柴杰明 殷秋洋 柳纪琛 来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机 热端部件 非接触测温 热障涂层 磷光测温
- 描述： 近年来，磷光测温技术逐步应用于航空发动机热端部件表面瞬态温度场测试，在热端部件设计、试验测试、健康监测等方面具有广阔的应用前景。首先介绍了磷光测温技术的物理机制、测量方法、常用材料及制备工艺，然后梳理了磷光测温技术在航空发动机热端部件表面温度测试领域的发展历程和研究动态，最后指出了磷光测温技术的发展趋势以及应用于未来航空发动机需要解决的新问题，以期进一步扩大其应用场景。
- 大型科学装置在航空发动机高温结构材料和涂层上的研究与应用综述
- 作者： 尚勇 冯阳 刘巧沐 王君武 杨惠君 茹毅 张恒 赵文月 裴延玲 李树索 宫声凯 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高温合金 同步辐射 热障涂层 中子衍射 无损检测 残余应力
- 描述： 航空发动机用热端部件及其防护涂层具有密度高、结构复杂、服役环境恶劣、承受载荷复杂等特点，采用传统的分析测试方法对其进行损伤演变、质量评估和寿命预测研究存在极大挑战，无法满足航空发动机更高温度、更高速度、更高可靠性的需求。大型科学装置中的同步辐射技术和中子衍射技术具有高穿透性、高精度、高耦合度和高通量等特点，较传统检测技术更适用于未来航空航天领域高温结构材料的研发和测试，但上述两种技术在中国相关领域的基础研究和工程应用方面仍需进一步开展工作。本文着重介绍近年来国内外采用同步辐射和中子衍射技术进行航空发动机热端部件及其防护涂层基础科学研究与实际工程应用方面的进展与现状。
- 等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)热障涂层在高温高速航空煤油燃气热冲击下的失效机制
- 作者： 宋国斌 杨晋萍 董勇军 崔崇 来源： 腐蚀与防护 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 热障涂层 失效机制 高温高速 等离子喷涂物理气相沉积(PS PVD) 航空煤油燃气
- 描述： 采用等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)法，在单晶合金叶片表面制备了热障涂层的MCrAlY底层和氧化钇稳定氧化锆(YSZ)面层，采用扫描电镜和能谱仪，分析了其在高温高速航空煤油燃气热冲击下的失效机制。结果表明：YSZ面层为类柱状晶结构；在高温高速航空煤油燃气热冲击下，MCrAlY底层表面形成了连续的热增长氧化膜(TGO),且叶片正面MCrAlY底层表面的TGO厚度明显大于叶片背面的；叶片受燃气直接冲击的区域，YSZ面层发生整体剥落，类柱状晶从根部发生断裂；叶片未受燃气直接冲击的区域，YSZ面层较完整；YSZ面层整体剥落主要是外界环境中的颗粒物进入高温高速燃气中，对热障涂层产生冲蚀造成的。