【摘要】：研究了以本實(shí)驗(yàn)室提出的具有“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”的纖維纏繞復(fù)合熱障厚涂層,通過(guò)對(duì)復(fù)合涂層的微觀纖維涂涂層結(jié)合截面形貌和力學(xué)性能的分析得出復(fù)合涂層纖維與涂層結(jié)合不緊密,存在纖維“空懸”涂層的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致纖維無(wú)法良好發(fā)揮為涂層提供緊固力、分擔(dān)涂層內(nèi)部應(yīng)力、改善涂層性能的作用。為充分發(fā)揮涂層“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”的結(jié)構(gòu)效能,提出在涂層中加入改性纖維以改善纖維與涂層結(jié)合效果。實(shí)驗(yàn)研究了纖維改性處理工藝,通過(guò)對(duì)比不同工藝制備的改性纖維的表面形貌、力學(xué)性能和噴涂適性這三種與纖維增韌涂層密切相關(guān)的方面,發(fā)現(xiàn)了采用纖維450℃真空脫膠后在HF酸/濃硝酸(4:6)混合液中煮沸1h制備的改性纖維,性能優(yōu)越,且與涂層的結(jié)合良好,確定為纖維改性的工藝。實(shí)驗(yàn)采用10%SiO_2/ZrO_2的復(fù)合團(tuán)聚粉末進(jìn)行噴涂。SiO_2材料的加入能夠提高熔滴延展性能,減小纖維在熔融液滴沉積過(guò)程中所受到的沖擊,對(duì)纖維起到保護(hù)作用,有利于纖維纏繞涂層的制備成型;同時(shí)SiO_2本身具備的良好成膜性對(duì)涂層材料和纖維的結(jié)合起到潤(rùn)濕作用,有助于兩者之間的緊密結(jié)合從而提高涂層性能。本實(shí)驗(yàn)采用對(duì)比分析的方法,對(duì)傳統(tǒng)YSZ隔熱涂層、SiC纖維增強(qiáng)的隔熱復(fù)合涂層(SF-YSZ)和改性SiC纖維增強(qiáng)的隔熱復(fù)合涂層(改性SF-YSZ)進(jìn)行綜合分析。結(jié)果表明,由于改性纖維的加入,改性SF-YSZ隔熱涂層的斷裂韌性達(dá)到2.28MPa m,相比于SF-YSZ隔熱涂層提高約30%;在熱震性能方面具有優(yōu)越性,涂層厚度4mm時(shí)涂層平均熱震循環(huán)壽命提高至48.7次;涂層的極限厚度提升至4.8mm,隔熱溫度△T由524K提升至578K。改性纖維通過(guò)改善纖維與涂層材料的結(jié)合效果來(lái)對(duì)涂層整體性能產(chǎn)生影響,主要表現(xiàn)為提高涂層斷裂韌性,降低孔隙率,提高熱震性能,提高涂層極限厚度從而彌補(bǔ)由孔隙率降低對(duì)隔熱性能的影響,使涂層在隔熱性能方面有所提高。通過(guò)分析可知改性纖維加入涂層達(dá)到了預(yù)期改善涂層與纖維結(jié)合強(qiáng)度的目標(biāo),使得原本較松散“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”進(jìn)一步發(fā)揮其結(jié)構(gòu)效能。
【圖文】：

對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，制備熱障厚涂層，纖減，因此從涂層整體增韌考慮，需多層纏繞，力學(xué)作用，涂層結(jié)構(gòu)與纖維纏繞間距示意圖如圖 2-1 復(fù)合涂層結(jié)構(gòu)示意圖ig.2-1 Schematic diagram of composite coating s

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)式對(duì)涂層進(jìn)行分析，纖維纏繞涂層內(nèi)部所受纖維方成反比。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，制備熱障厚涂層，，纖維減，因此從涂層整體增韌考慮，需多層纏繞，力學(xué)作用，涂層結(jié)構(gòu)與纖維纏繞間距示意圖如
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB33

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本文編號(hào)：2635083