熱障涂層技術(shù)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中葉片的重要防護(hù)技術(shù),有了高性能的熱障涂層可以對(duì)基體金屬進(jìn)行充分的保護(hù),提高葉片的使用壽命。納米結(jié)構(gòu)的涂層和燒綠石結(jié)構(gòu)的鋯酸鹽被認(rèn)為是高性能熱障涂層的兩個(gè)重要的發(fā)展方向。懸浮液等離子噴涂技術(shù)大量應(yīng)用到了納米涂層的制備研究中。本文中,制備了納米級(jí)的La2Zr2O7（LZ）粉體,為了提高納米鋯酸鑭涂層的使用壽命,加入納米8wt%Y2O3穩(wěn)定ZrO2（8YSZ）作為緩沖層,設(shè)計(jì)了新型的LZ/8YSZ梯度熱障涂層,利用懸浮液等離子噴涂技術(shù)制備納米結(jié)構(gòu)的LZ/8YSZ梯度熱障涂層,同時(shí)還制備了LZ/8YSZ納米雙陶瓷熱障涂層和LZ涂層,研究了三種涂層的高溫性能,并利用有限元分析的方法評(píng)價(jià)了梯度結(jié)構(gòu)對(duì)涂層的性能影響機(jī)理。通過(guò)有限元方法對(duì)梯度過(guò)渡結(jié)構(gòu)涂層的傳熱過(guò)程和熱應(yīng)力進(jìn)行分析比較,結(jié)果表明,梯度結(jié)構(gòu)可以有效地降低LZ與8YSZ涂層之間的應(yīng)力突變,并且可以降低整個(gè)涂層系統(tǒng)中的應(yīng)力極值,同時(shí)對(duì)隔熱性能幾乎沒(méi)有影響。對(duì)成分梯度過(guò)渡涂層結(jié)構(gòu)中的指數(shù)和層數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),得出了最合理的梯度過(guò)渡涂層結(jié)構(gòu)。在熱震模擬分析中,隨著溫度的變化,涂層中的熱應(yīng)力也隨之變化,梯度結(jié)構(gòu)涂層中的熱應(yīng)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：172 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

a)螢石b)燒綠石晶體結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1-4 a)APS 和 b)EB-PVD 制備的涂層組織結(jié)構(gòu)[72]Fig. 1-4 Microstructures of coatings produced by a)APS and b)EB-PVD這樣的柱狀結(jié)構(gòu)目前可以通過(guò)懸浮液熱噴涂的方法實(shí)現(xiàn)，已經(jīng)有大量的報(bào)道研究了這種結(jié)構(gòu)的形成和測(cè)試涂層性能[73-75]。納米涂層技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的，在國(guó)際表面工程領(lǐng)域中具有非常重要的地

懸浮液熱噴涂過(guò)程示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]ZrO2的力學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)及摻雜的第一性原理研究[D]. 王偉.北京化工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3215446