涂覆在雙組元發(fā)動機推力室表面的MoSi₂涂層可以有效地防止金屬基材在高溫氧化氛圍下形成低熔點的金屬氧化物。通過真空離子鍍和包滲硅化的制備方法,可以令MoSi₂涂層更加致密和均勻,大大提高了涂層性能。其涂層試片在1 800℃的靜態(tài)高溫下可以耐受20 h以上,遠遠優(yōu)于傳統掛漿和噴涂法制備的試片耐溫指標。同時,該工藝方法制備的涂層表面更加光潔致密,在這種條件下更容易令冷卻液膜鋪展和生存,也更有利于實現液體蒸發(fā)換熱,以實現發(fā)動機燃燒室頭部的高效冷卻。經實驗驗證,涂覆了該涂層的發(fā)動機在喉部1 400℃以上的點火溫度下,頭部溫度僅約100℃,并順利通過了累計4萬秒的壽命摸底考核,這對于發(fā)動機性能提升和延壽有重要意義。但是,在MoSi₂涂層的制備過程中,鉬層的厚度和均勻性控制以及包滲硅化工藝的匹配性都會對發(fā)動機可靠性有著重要影響。一旦有鉬層殘留在涂層內部,就會導致涂層擴散層結構異常,嚴重影響涂層的結合性和熱匹配性,在點火中產生貫穿性裂紋而失效。失效位置往往位于推力室喉部下游,因為該位置較大的溫度梯度和相對貧氧的環(huán)境導致涂層內部產生應力...

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【文章目錄】：
1 MoSi2涂層對點火可靠性的影響
2 MoSi2涂層對液膜冷卻的影響
    2.1 MoSi2涂層對液滴在壁面濺射模式的影響
    2.2 MoSi2涂層對液滴鋪展和蒸發(fā)的影響
3 MoSi2涂層鉬層厚度的影響
4 結 論



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