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热喷涂热障涂层材料的选择

作者：admin 发表时间：2014-11-10 14:53:30 阅读：次
热喷涂热障涂层材料的选择
热障涂层是当今热喷涂技术领域研究最多、应用水平最高、也是最有发展潜力的少数几种最重要的涂层之一。随着现代航空航天技术、新能源和先进动力工业向高效、节能、环保发展的趋势，开发新一代具有更高的使用温度和寿命、更好的可靠性和成本较低的TBCs系统，是热障涂层进一步发展所面临的严峻挑战。
热障涂层一般工作在1000℃以上的高温环境中，实际使用的热障涂层是指由金属缓冲层(或称金属粘结层)和耐热性、隔热性好的陶瓷热保护功能涂层组成的“层合型”金属陶瓷复合涂层系统。表面陶瓷工作层是借助于处于基体和陶瓷层之间的金属粘结层与高温合金基体结合的。该粘接层与表面陶瓷层和基体金属材料都具有良好的粘接性能，同时具有优异的耐高温、抗氧化性能，热膨胀系数介于基体金属与表面陶瓷层之间，可改善陶瓷与金属材料之间的热匹配，减缓界面应力，提高涂层的结合强度、抗热震性能和工作寿命。图2-19示意了这种热障喷涂涂层系统的隔热效果。
热障涂层一般采用等离子喷涂工艺来制备，功能梯度热障涂层采用超声速等离子喷涂工艺来制备更适宜。氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)是制备热障涂层最常用的陶瓷材料，粘结层材料一般是MCrAlY系列合金材料。相关的研究结果表明，除了通过材料选择以外，涂层的结构设计也是影响热障涂层使用性能的重要因素，梯度功能热障涂层是当今研究的热点之一。
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