航空工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能提出了越來(lái)越高的要求。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇、壓氣機(jī)等部位通過(guò)噴涂可磨耗封嚴(yán)涂層來(lái)減小機(jī)匣與葉尖之間間隙,減少氣流徑向損失,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率并降低油耗,是實(shí)現(xiàn)高性能的重要技術(shù)措施。可磨耗封嚴(yán)涂層首要要求具有可磨耗性,即保證在與葉片摩削時(shí)不損傷葉片葉尖。同時(shí),在海洋大氣環(huán)境服役的飛機(jī),因?yàn)榇罅克秃琋aCl液滴隨氣流沉積到涂層表面,封嚴(yán)涂層還要面臨NaCl沉積鹽溶液電化學(xué)與熱腐蝕問(wèn)題。隨著飛機(jī)在高鹽霧濃度熱帶海洋作業(yè)時(shí)間的增加,發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部多孔封嚴(yán)涂層中的NaCl固體含量會(huì)不斷累積,特別是在高壓壓氣機(jī)部位,其工作溫度較高（500℃～750℃）,因低于NaCl的熔點(diǎn),固體鹽的累積效應(yīng)特別突出。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕和涂層防護(hù)技術(shù)的研究,主要集中在“一低一高”兩大部位,即低壓壓氣機(jī)部位的鹽霧電化學(xué)腐蝕和高壓渦輪的高溫含硫熱腐蝕兩方面。對(duì)高壓壓氣機(jī)NaCl沉積鹽熱腐蝕問(wèn)題研究手段不多,防護(hù)技術(shù)薄弱,封嚴(yán)涂層的腐蝕將影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。同時(shí)“硫化-氧化”和“酸-堿熔融”熱腐蝕機(jī)制也不能用于解釋NaCl沉積鹽的熱腐蝕過(guò)程。因此,研究可磨耗封嚴(yán)涂層的可... 

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 可磨耗封嚴(yán)技術(shù)與涂層材料概述
        2.1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)封嚴(yán)技術(shù)簡(jiǎn)介
        2.1.2 可磨耗封嚴(yán)涂層性能要求
        2.1.3 可磨耗封嚴(yán)涂層結(jié)構(gòu)特征
        2.1.4 可磨耗封嚴(yán)涂層粉體材料
        2.1.5 可磨耗封嚴(yán)涂層粉體的制備方法
        2.1.6 可磨耗封嚴(yán)涂層熱噴涂工藝
    2.2 可磨耗封嚴(yán)涂層研究?jī)?nèi)容和進(jìn)展
        2.2.1 封嚴(yán)涂層可磨耗性研究現(xiàn)狀
        2.2.2 高溫可磨耗封嚴(yán)涂層研究進(jìn)展
        2.2.3 封嚴(yán)涂層海洋大氣腐蝕研究現(xiàn)狀
    2.3 合金的熱腐蝕
        2.3.1 熱腐蝕機(jī)制
        2.3.2 NaCl沉積鹽熱腐蝕
        2.3.3 熱腐蝕實(shí)驗(yàn)方法
    2.4 合金元素對(duì)Ni基合金氧化和腐蝕性能的影響
        2.4.1 鎳基耐蝕合金
        2.4.2 Mo的作用
        2.4.3 Al的作用
    2.5 研究目的、內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        2.5.1 研究目的和內(nèi)容
        2.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
3 研究方案
    3.1 技術(shù)路線
    3.2 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.1 粉體制備
        3.2.2 涂層基體材料
        3.2.3 封嚴(yán)涂層制備
        3.2.4 多孔合金制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)分析及測(cè)試方法
        3.3.1 粉體性能測(cè)試
        3.3.2 涂層性能測(cè)試
        3.3.3 抗氧化性測(cè)試
        3.3.4 NaCl沉積鹽熱腐蝕測(cè)試
        3.3.5 同步熱分析
        3.3.6 電化學(xué)測(cè)試
        3.3.7 斷裂韌性測(cè)試
        3.3.8 材料的組織結(jié)構(gòu)及物相分析
4 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN的制備及性能
    4.1 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN粉體的制備及表征
    4.2 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴(yán)涂層的組織與結(jié)構(gòu)
    4.3 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴(yán)涂層可磨耗性能
        4.3.1 高速摩擦實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.2 磨損機(jī)制
    4.4 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴(yán)涂層抗氧化性能
        4.4.1 涂層的恒溫氧化動(dòng)力學(xué)曲線
        4.4.2 氧化膜物相及形貌
    4.5 NiCrAl-BN和CoCrAl-BN封嚴(yán)涂層NaCl沉積鹽熱腐蝕行為
    4.6 本章小結(jié)
5 水蒸汽和NaCl共同作用下材料的熱腐蝕機(jī)理
    5.1 Ni在不同環(huán)境中的熱腐蝕行為
        5.1.1 Ni的氧化動(dòng)力學(xué)
        5.1.2 Ni表面腐蝕產(chǎn)物及成分
    5.2 Cr在不同環(huán)境中的熱腐蝕行為
        5.2.1 Cr的氧化動(dòng)力學(xué)
        5.2.2 Cr表面腐蝕產(chǎn)物及成分
    5.3 NiCr合金在不同環(huán)境中的熱腐蝕行為
        5.3.1 NiCr合金的氧化動(dòng)力學(xué)
        5.3.2 NiCr合金表面腐蝕產(chǎn)物及成分
    5.4 熱腐蝕機(jī)理
        5.4.1 熱腐蝕過(guò)程尾氣表征
        5.4.2 同步熱分析(TG-DSC)
        5.4.3 腐蝕過(guò)程的熱力學(xué)計(jì)算
        5.4.4 沉積鹽熱腐蝕機(jī)理
    5.5 本章小結(jié)
6 Mo對(duì)多孔NiCr合金氧化和腐蝕性能的影響
    6.1 多孔NiCrMo合金制備及表征
        6.1.1 多孔NiCrMo合金的制備
        6.1.2 多孔NiCrMo合金的顯微結(jié)構(gòu)和物相
    6.2 Mo含量對(duì)多孔合金高溫氧化性能的影響
        6.2.1 恒溫氧化動(dòng)力學(xué)曲線
        6.2.2 氧化產(chǎn)物及形貌
    6.3 Mo含量對(duì)多孔合金耐熱腐蝕性能的影響
        6.3.1 熱腐蝕的氧化動(dòng)力學(xué)曲線
        6.3.2 腐蝕產(chǎn)物物相
        6.3.3 腐蝕形貌
        6.3.4 Mo對(duì)熱腐蝕過(guò)程的影響
    6.4 本章小結(jié)
7 Al含量對(duì)多孔NiCrMo合金氧化和腐蝕性能的影響
    7.1 多孔NiCrMoAl合金制備及表征
        7.1.1 多孔NiCrMoAl合金的制備
        7.1.2 多孔NiCrMo合金的顯微結(jié)構(gòu)和物相
    7.2 Al含量對(duì)多孔NiCrMo合金電化學(xué)性能的影響
    7.3 Al含量對(duì)多孔NiCrMo合金耐熱腐蝕性能的影響
        7.3.1 熱腐蝕的氧化動(dòng)力學(xué)曲線
        7.3.2 腐蝕產(chǎn)物物相
        7.3.3 腐蝕形貌
    7.4 本章小結(jié)
8 NiCrMoAl-BN粉體與涂層的制備及性能
    8.1 NiCrMoAl-BN粉體的制備及表征
        8.1.1 Al含量對(duì)粉體流動(dòng)性能及松裝密度的影響
        8.1.2 固態(tài)合金化滲Mo工藝
        8.1.3 NiCrMoAl-BN粉體的表征
    8.2 等離子噴涂制備N(xiāo)iCrMoAl-BN封嚴(yán)涂層
    8.3 NiCrMoAl-BN封嚴(yán)涂層耐鹽霧腐蝕性能
    8.4 NiCrMoAl-BN封嚴(yán)涂層的抗熱腐蝕性能
    8.5 本章小結(jié)
9 結(jié)論與展望
    9.1 結(jié)論
    9.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ni-20Cr-18W高溫合金的熔鹽熱腐蝕特征（英文）[J]. 張鐵邦,董瑞峰,胡銳,寇宏超,李金山.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(11)
[2]Corrosion Resistance of Ti3Al/BN Abradable Seal Coating[J]. Feng Zhang,Hao Lan,Chuanbing Huang,Yang Zhou,Lingzhong Du,Weigang Zhang.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2014(06)
[3]刮擦線速度對(duì)TC4葉片與Ni-G封嚴(yán)涂層磨損行為的影響[J]. 薛偉海,高禩洋,段德莉,劉陽(yáng),李曙.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[4]可磨耗封嚴(yán)涂層研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 高俊國(guó),陸峰,郭孟秋,王長(zhǎng)亮.  熱噴涂技術(shù). 2012(02)
[5]航空發(fā)動(dòng)機(jī)上可磨耗封嚴(yán)涂層的應(yīng)用及需求[J]. 王剛,滕佰秋,王志宏,李曉欣,劉臣.  熱噴涂技術(shù). 2012(01)
[6]哈氏合金的選用[J]. 張汝松,李志國(guó),劉昌峰.  石油化工腐蝕與防護(hù). 2012(01)
[7]噴砂預(yù)處理對(duì)HVOF噴涂TiAl-Nb/NiCrAl涂層結(jié)合強(qiáng)度的影響[J]. 張來(lái)啟,張少杰,曾紅杰,林均品,陳國(guó)良.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(12)
[8]鹽霧條件下NiCrAl涂層的耐腐蝕性研究[J]. 李垚,馬彬,趙九蓬,魏慶元,蘇柯.  稀有金屬材料與工程. 2010(12)
[9]熱噴涂粉末的制備技術(shù)[J]. 郭雙全,馮云彪,葛昌純,周張健.  材料導(dǎo)報(bào). 2010(S2)
[10]可磨耗封嚴(yán)涂層性能評(píng)價(jià)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 章德銘,任先京,騰佰秋,于月光,王剛.  熱噴涂技術(shù). 2009(02)

博士論文
[1]HVOF噴涂Co基合金涂層的制備及其高溫氧化和磨損行為研究[D]. 呂艷紅.鋼鐵研究總院 2017
[2]航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫固體潤(rùn)滑涂層材料的制備與性能研究[D]. 張?zhí)鹛?中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所) 2017

碩士論文
[1]Ni-Cr-Mo及Ni-Mo系熔覆層的制備及其特性研究[D]. 李欣芷.華北電力大學(xué)(北京) 2014
[2]Ni-Cr-Al基合金熱腐蝕及溶液腐蝕行為研究[D]. 韓朝.中南大學(xué) 2012
[3]Ni-Cr-Mo-Cu合金的耐蝕性能研究[D]. 呂學(xué)飛.蘭州理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3652080