新型航空動力系統(tǒng)是一種執(zhí)行短程飛行作業(yè)的動力裝置,其設(shè)計具有體積小、質(zhì)量輕、速度快及瞬時推進性能強的特點。7A04-T6輕質(zhì)超高強鋁合金是制備新型航空動力用固體火箭發(fā)動機燃燒室殼體的優(yōu)選材料,該材料具備加工塑形好、比強度高及散熱性能優(yōu)異等優(yōu)勢特征,但該材料的熱強度低,在發(fā)動機燃燒室高頻熱流的持續(xù)沖刷作用下,鋁合金制殼體易發(fā)生鼓包、變形等壁面缺陷。采用等離子噴涂工藝在高溫構(gòu)件表面上制備的熱防護涂層,可在保持材料原始力學性能的同時,顯著提升構(gòu)件的熱防護性能。然而現(xiàn)階段制約等離子噴涂技術(shù)在新型航空動力用固體火箭發(fā)動機燃燒室鋁合金制殼體應用的主要技術(shù)瓶頸為鋁合金表面熱防護涂層的力學強度及熱防護性能難以滿足工程指標要求。本文深入開展鋁合金表面陶瓷-金屬復合熱防護涂層等離子噴涂技術(shù)的研究,重點解決涂層結(jié)合強度低及抗熱震性能差的問題,研究結(jié)果可為鋁合金表面高性能熱防護涂層的制備提供數(shù)據(jù)支撐。本文的主要工作有:首先,開展氣體流量對等離子噴涂Mo涂層微觀特性及力學性能的影響規(guī)律研究。結(jié)果表明:不同氣體流量參數(shù)下制備Mo涂層上表面均存在著熔融及半熔融的粒子。伴隨著氣體流量的增大,熔融態(tài)的粉末粒子數(shù)量逐漸減少...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2氧化鋯在不同溫度下的物相結(jié)構(gòu)

氧化鋯（ZrO2）被廣泛應用于熱防護涂層的面層材料,這是由于該材料具備高熔點（2680℃）、低導熱（2.3～2.7W·m-1·K-1）以及熱膨脹系數(shù)匹配程度高的特點。圖1-2給出了ZrO2在不同溫度下的物相結(jié)構(gòu)。如圖所示,ZrO2存在三種不同的穩(wěn)定相結(jié)構(gòu),當溫度發(fā)生變化時,....

圖1-3等離子噴涂原理示意圖

等離子噴涂是一種以剛性非轉(zhuǎn)移型電弧為熱源的功能涂層制備工藝,是現(xiàn)階段熱防護涂層制備效率最高、應用最廣泛的工藝手段之一。圖1-3給出了等離子噴涂的原理示意圖。高溫等離子射流將噴涂粉末加熱,使粉末粒子以極高的速度撞擊在基材或已沉積的涂層表面后,隨即發(fā)生沉積、鋪展,形成層片狀結(jié)構(gòu)的涂層....

圖1-4涂層過熱引起的內(nèi)拱缺陷

5、噴涂作業(yè)過程中的強光、強噪音及高粉塵環(huán)境,會對作業(yè)人員的健康造成威脅。1.3等離子噴涂YSZ熱防護涂層的研究現(xiàn)狀

圖1-5技術(shù)路線

第三部分,基于Mo及8YSZ涂層等離子噴涂工藝參數(shù)的研究基礎(chǔ),在鋁合金表面制備Mo/8YSZ復合熱防護涂層。采用掃描電鏡分析表征涂層的微觀特性;采用顯微硬度計分析表征涂層的顯微硬度;采用萬能力學試驗機分析表征涂層的結(jié)合性能;采用熱重/差熱分析儀、激光熱導儀、快速升溫高溫熱震爐及涂....

本文編號：4047315