本文關鍵詞： 熱障涂層 包埋法 等離子噴涂 改性鋁涂層 高溫氧化　出處：《江蘇大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：熱障涂層(Thermal Barrier Coatings,TBCs)主要應用于航空飛機發(fā)動機渦輪葉片,典型的熱障涂層結構主要由金屬粘結層和陶瓷層組成。陶瓷層具有耐高溫、低熱導率等性能,在涂層服役過程中能夠降低金屬基體表面的實際溫度,提高金屬部件的使用溫度。金屬粘結層主要起到抗高溫氧化和改善基體材料與陶瓷層材料的物理相容性,減小涂層的氧化速率,避免熱障涂層體系中陶瓷層和金屬粘結層之間由于熱膨脹系數不匹配所引起的涂層剝落。本文以GH586鎳基高溫合金為基體材料,選用包埋法制備Co-Cr-Y改性鋁涂層,作為熱障涂層的金屬粘結層,陶瓷層選用8%Y2O3穩(wěn)定的氧化鋯(8YSZ),采用等離子噴涂技術制備熱障涂層的陶瓷層。對包埋法制備的涂層組織和結構進行了分析;對包埋法制備的金屬粘結層和等離子噴涂后的熱障涂層分別進行了1000℃下的等溫氧化和循環(huán)氧化,對金屬粘結層高溫下的氧化機理和熱障涂層高溫下失效過程進行了研究和分析,其研究結果如下:(1)通過包埋法成功制備出Co-Cr-Y改性鋁涂層,并對工藝參數進行優(yōu)化,依據包埋涂層的厚度和涂層恒溫氧化速率,選取最優(yōu)一組涂層,其包埋滲劑成分配比為10Co-20Cr-7Al-4Y(質量分數)。包埋滲后涂層結構主要由外層和擴散層兩部分組成,涂層表面主要以Al0.96Ni1.04和NiAl相為主。(2)包埋試樣在1000℃下恒溫氧化100h時的氧化增重為0.36mg/cm2,涂層具有較好的抗高溫氧化性能。恒溫氧化100h時,表面主要以Al2O3為主。1000℃氧化循環(huán)100次時,涂層表面較為平整,表面氧化物發(fā)生團聚和相溶,除Cr2O3和Al2O3外,涂層表面還出現(xiàn)了一些CoAl2O4、NiCr2O4等尖晶石相。隨著高溫循環(huán)氧化進行,涂層中Al含量不斷減少,導致涂層內發(fā)生β-NiAl→γ，

本文編號：1511905