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西航开发热障涂层工艺 年节约成本300万元

本报讯 (记者 沈谦 通讯员 马宽新)近日,西航集团公司依靠技术进步开发出“热障涂层工艺”新技术 ,该项技术的开发应用,填补了行业的空白,结束了西航航空发动机涡轮导向叶片热障涂层工序长期依靠外委加工的被动局面,为公司占领热表工艺技术制高点打下了一个重要基础。经初略估算,全年最少可为公司节约成本300万元。$$   “热障涂层工艺”是采用超音速喷涂方法将耐热材料喷涂在零件表面来提高其工作温度,该工艺也称“超...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 陕西日报2009-04-07
《粉末冶金技术》2019年01期
粉末冶金技术

新型热障涂层材料及其制备技术的研究与发展?

航空工业的飞速发展对飞行器的速度和安全提出了更高的要求,需要航空涡轮发动机的各项性能不断提升[1]。推重比是评价发动机性能的重要指标,高推重比要求发动机涡轮进口温度不断提高,因此对发动机热端部件的材料提出了更为严苛的要求[2–3]。镍基高温合金是当前最为常用的制造发动机叶片的材料,在1100℃时已经接近其极限工作温度,而采用热障涂层技术则能有效的提高发动机热端部件的工作温度[4]。热障涂层又称隔热涂层,是由高温合金基体、中间金属黏结层和表面陶瓷层组成,主要是通过利用陶瓷材料的低热导率和良好的抗高温氧化性能来实现对高温合金基体材料的保护[5]。因此陶瓷材料需要满足熔点高、热膨胀系数高、热导率低、抗高温氧化、抗高温腐蚀、抗烧结以及高温稳定性好等性能要求。金属黏结层能有效的改善陶瓷层与基体之间的热膨胀系数不匹配,从而提高基体的耐高温氧化性能。目前,常用的热障涂层材料是氧化钇部分稳定氧化锆(yttria-stabilized zirco...  (本文共6页) 阅读全文>>

《航空动力》2019年03期
航空动力

航空发动机热障涂层的主要失效模式

现代航空发动机要求涡轮叶片具有承受1340~1550℃甚至更高温度的能60μm 15μm力,且必须在复杂的工作环境和整外物损伤(FOD)氧化个服役期间保持足够的强度。目前,涡轮叶片普遍采用铸造镍基单晶高发动机环境下的温合金,结合复杂冷却结构以及40μm热障涂层10μm热障涂层(Thermal Barrier Coating,挤压烧结TBC)的方法达到所要求的构件寿命。热障涂层在叶片基体合金与高温燃气间提供隔热层和抗氧化层,20μm20μm从而提高部件抗高温腐蚀能力,在侵蚀CMAS当前使用温度下延长叶片服役寿命;图1热障涂层失效模式同时也可以提高基体材料的工作温度,在保持叶片原有设计的基础之上,减少冷却空气用量,显著改善另一失效模式为颗粒冲击引起的侵的以Al2O3为主的TGO是影响热障涂发动机性能。由于热障涂层对提高蚀、挤压或外物损伤(FOD),主要层寿命的主要损伤模式。TGO引起涡轮叶片综合服役性能有着得天独出现在高压涡轮叶片的...  (本文共3页) 阅读全文>>

《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》2018年04期
齐齐哈尔大学学报(自然科学版)

基于有限元法的热障涂层系统应力分析

热障涂层是基体的防护材料,具有良好的隔热、耐高温和抗腐蚀性,成为目前最先进的高温防护涂层之一,被广泛地应用于内燃机及航空发动机气缸内壁,从而使部件能够承受更高的工作温度,有利于提高热机效率[1,2]。自20世纪50年代以来,热障涂层发展迅速,对其性能要求越来越高。热障涂层系统结构复杂,由基体、粘结层和陶瓷层组成,当其在高温环境下工作时,粘结层和陶瓷层界面处会形成一层几微米厚的Al2O3氧化层,由于热障涂层工作过程中不可避免地会生成氧化层,因此热障涂层系统模型由基体、粘接层、氧化层、陶瓷层四部分组成。涂层结构层状堆叠,涉及多种材料,各层间的热膨胀系数等物理参数不同,加之热障涂层工作在高温、高压和强腐蚀环境下,在各层界面上会产生极大地热应力,随着氧化层厚度不断增加,还会引起涂层系统内应力的重新分布[3],导致热障涂层失效,因此,涂层应力大小及其分布是影响热障涂层寿命的关键因素。目前很多研究人员采用不同的方法研究热障涂层的失效机理,而...  (本文共4页) 阅读全文>>

《新丝路(下旬)》2016年12期
新丝路(下旬)

陶瓷/金属热障涂层多层圆筒模型的有限元研究

一种陶瓷/金属热障涂层的新型复合材料已经大量应用于我国航空航天事业的发展。常用的热障涂层由金属层和陶瓷层组成,但是陶瓷和金属的热膨胀系数及弹性模量等性能不匹配,会产生应力过度集中,使得涂层开裂或剥落损坏、过早地失效,影响材料的使用寿命。为提高涂层的抗氧化性能和力学性能,本文以常见的内燃机的汽缸套、排气道等圆筒结构为模型,借助Anysis仿真软件对陶瓷/金属梯度热障涂层的有限元法进行分析和研究,得出具有价值和意义的热传导效应结果。一、多层圆筒模型有限元方程对于实际应用中的圆筒结构梯度涂层,在对多层圆筒进行有限元分析时,常用以下方程式分析热传导和弹性分析,研究材料组成和微观结构沿圆筒的变化和材料的性能。根据陶瓷涂层多层圆筒模型稳态热传导的微分方程,利用有限元研究热分析的理论基础可推导得到陶瓷涂层多层圆筒模型有限元基本方程。陶瓷涂层多层圆柱模型平面热弹性平衡方程。由有限元研究FGM材料热应力的理论基础可推导得到陶瓷涂层多层圆筒模型有限...  (本文共1页) 阅读全文>>

《表面工程资讯》2014年01期
表面工程资讯

中科院长春应化所热障涂层的设计和失效机理研究获进展

日前,中科院长春应用化学研究所在热障涂层的设计思路、失效机理以及新型热障涂层材料研发等方面取得新进展,设计并成功制备出使用温度≥1250℃的双陶瓷层热障涂层材料,“热障涂层的设计和失效机理研究”成果荣获2013年吉林省自然科学奖一等奖。热障涂层技术利用陶瓷材料的高隔热性和耐腐蚀性来保护金属基底,在能源、航空、航天等方面都有重大应用价值。常规热障涂层材料8YSZ(8wt%Y O稳定化的2 3ZrO)因在高温下发生相变、烧结和透氧,2不能承受1 200℃以上的高温。目前,世界各国都在努力研究能替代8YSZ、在更高温度下使用的热障涂层材料。长春应化所科研人员立足于稀土科技的国际前沿,在国家杰出青年科学基金和科技部863计划等项目的支持下,开展了热障涂层的设计和失效机理研究,取得了一系列创新性科研成果。提出了将稀土应用于热障涂层材料并通过离子取代来改善材料性能的思想;深入研究了热障涂层新材料...  (本文共1页) 阅读全文>>