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等离子喷涂应用

更新时间  2018-07-02 16:48:57 阅读

涂层应用

用于热障涂层的热障涂层热障涂层主要由两层、多层和梯度组成。然而,目前在燃气涡轮发动机上可用的热障涂层是双层的,如图5所示。表面层是陶瓷绝缘层,主要功能是绝缘、耐腐蚀性,侵蚀和侵蚀、。底层是金属粘合层,其起到改善基板和陶瓷涂层之间的物理相容性和抵抗高温氧化腐蚀的作用。

1.粉末进入热源的高温区域并加热熔化、以形成液滴。

2.熔化的颗粒被等离子体射流推动并向前飞。

3.熔融的颗粒以大的动能撞击基板表面,与基板碰撞,液滴飞溅并变形,液滴凝结和收缩,交错和粘合。

溶液等离子喷涂应用

溶液等离子喷涂(SPS法)使用锆酸盐溶液作为原料,并将雾化的细小液滴送入等离子火焰流中。在蒸发、后,压碎、凝胶化的、沉淀物、热解、烧结等,沉积在具有纳米结构的基板TBC上。工艺流程如图7所示。由它们制备的TBC的特征如下。

1.可以获得nm晶体。涂层的晶体尺寸为10至30nm。随着陶瓷颗粒被精炼到nm水平,它们的性能大大提高。因此,涂层非常致密,表面粗糙度非常低,涂层与基材和涂层的粘合强度

等离子喷涂的应用例子

该层本身的机械性能得到极大改善,具有均匀的nm和μm孔。

2.致密的纳米涂层变成非常精细的“多孔”多孔结构,因此具有优异的隔热性能。

3,热稳定性好。 nm级晶体的氧化物陶瓷在578℃(1073K)的高温下显示出优异的抗晶粒生长性和热稳定性,从而抵抗晶界溶解。有效抑制温度

谷粒生长并具有特殊的“钉扎效应”。

4.产生纵向裂缝。纳米陶瓷涂层产生精细的纵向裂缝,等离子喷涂涂层没有片状颗粒和层状晶界。它具有与EB-PVD沉积的柱状晶体结构相似的性能,并且具有高耐高速性。

气体冲刷能力和承受由此能力产生的剪切和弯曲应力的能力增加了TBC在平行于界面的方向上剥落的能力。

热障涂层应用性能要求

TBC的发动机开发要求如下。

1.耐高温。发动机热效率与涡轮机气体入口温度(即,初始气体温度)密切相关。现代飞行空气发动机涡轮气体入口温度已达到1700℃,这对TBC的高温性能提出了更高的要求。

2.隔热效果好。用于发动机热端部件的高温合金(例如高温镍基合金)的工作温度已达到约1100℃。主要通过空气冷却和隔热涂层来增加发动机气体的初始温度,并且空气冷却将降低发动机的热效率。显然,高温合金基板通过具有低导热率的陶瓷涂层绝缘。

等离子喷涂涂层保护是一项非常重要的措施。

3.良好的抗热震性。 TBC必须能够承受从高温到低温的温度周期性变化,以及热疲劳和热冲击。温度范围变化越大,冷却速率越高,涂层应力越大。破裂甚至剥离、的可能性越大。

4.化学稳定性强。 TBC在高温下耐氧化,侵蚀和侵蚀,并且不会与基质材料发生有害的化学反应。

5.粘接强度高,使用寿命长。 TBC和基底金属之间必须具有高粘合强度,以确保涂层在有效使用期间不会剥落和失效。 TBC的使用寿命包括两层含义,即在工作温度下连续暴露的持续时间,这对发动机寿命和远程能力很重要;涂层失效的大修时间,即总使用寿命,这对于减少维护、成本更为重要。

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