熱障涂層是一種廣泛應(yīng)用于發(fā)動機燃燒室和渦輪葉片等熱端部件表面的隔熱性功能涂層,旨在提高發(fā)動機的工作效率和壽命。在無外界機械破壞的情況下,熱障涂層通常在氧化層與陶瓷層界面處或界面附近產(chǎn)生裂紋。隨著裂紋的進一步擴展和合并,最終形成大尺度裂紋,導(dǎo)致整個涂層發(fā)生脫落失效。氧化層的化學(xué)組成、生長速度和微觀結(jié)構(gòu)極大地影響界面裂紋的萌生與擴展,從而影響熱障涂層的高溫服役壽命,而氧化層的物理化學(xué)性質(zhì)又決定于粘結(jié)層的微觀結(jié)構(gòu)、成分和界面結(jié)構(gòu)。因此本論文研究的主要問題為:如何通過界面調(diào)控來阻擋界面裂紋的合并與擴展;如何調(diào)控粘結(jié)層的微觀結(jié)構(gòu)提高氧化層的抗氧化和抗剝落性能。全文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:通過激光粉末沉積(Laser powder deposition,LPD)方法在大氣等離子噴涂(Air plasma spray,APS)熱障涂層體系界面制備三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu),研究了界面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對熱障涂層高溫穩(wěn)定性的影響。熱循環(huán)結(jié)果表明網(wǎng)格涂層的脫落率(5¹0%)明顯低于傳統(tǒng)無網(wǎng)格涂層的脫落率(大于40%)。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)能有效的阻礙界面裂紋的擴展和合并,從而提高熱障涂層的高溫穩(wěn)定性。同時網(wǎng)格參數(shù)如高度...

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

本文編號：3881042