国产制服丝袜亚洲日本在线_美国一级毛片片aa毛片外国_色老板在线成人免费视频_狠狼鲁亚洲综合网http_亚洲熟妇av无码av在线_国产无遮挡猛进猛出免费软件_欧美激情亚洲最大_午夜福利电影免费看_色偷偷久久综合噜噜噜_日本人最长喷液视频 JiZZ

采用EB-PVD 技術(shù)、等離子物理氣相沉積技術(shù)（ PS-PVD）、懸浮液等離子噴涂技術(shù)（ SPS）等可制備 “柱狀”結(jié)構(gòu)的 YSZ 陶瓷面層，通過柱間縱向開裂釋放陶瓷面層/TGO 界面上的熱失配應(yīng)力，使熱障涂層可以承受更高的失配應(yīng)變，從而提高YSZ 陶瓷層應(yīng)變?nèi)菹?，延長涂層熱循環(huán)壽命。這種方法工藝簡單，成本低，但是縱向裂紋是通過表面集中加熱的方式產(chǎn)生的，密度不高且形態(tài)無法控制，因此涂層的循環(huán)壽命不穩(wěn)定，使得涂層在應(yīng)用上受到很大的限制。

法國 Albi 學(xué)院的 Philippe 教授和 Toulouse 大學(xué)的 Florence 教授等利用溶膠-凝膠（ Sol-Gel）方法在金屬粘接底層上沉積 YSZ 層，通過高溫?zé)崽幚硎蛊浒l(fā)生龜裂，再通過 APS 技術(shù)填充裂紋，強化原有結(jié)構(gòu)，形成了一種具有網(wǎng)狀分區(qū)結(jié)構(gòu)的 YSZ 陶瓷面層。研究結(jié)果表明，這種具有縱向分區(qū)結(jié)構(gòu)的熱障涂層可以達(dá)到與 EB-PVD 熱障涂層相近的熱循環(huán)壽命。

二、 新型熱障涂層發(fā)展方向

尋找新材料來滿足更高的發(fā)動機出口溫度是熱障涂層制備和發(fā)展的重要方向。為了得到理想的熱障涂層，必須獲得具備更低熱導(dǎo)率的頂層陶瓷層，開發(fā)出新型低熱導(dǎo)率熱障涂層和陶瓷基復(fù)合材料熱障涂層成為研究熱點。

1 、新型低熱導(dǎo)率熱障涂層

提高熱障涂層的熱阻需要從降低熱導(dǎo)率入手，熱障涂層中的熱量傳輸主要有電子傳導(dǎo)、熱輻射和晶格聲子傳導(dǎo)三種方式，因此降低聲子平均自由程、聲子速度或材料密度，能夠有效減少晶格聲子的熱量傳輸。材料本身固有的缺陷以及摻雜都可以顯著提高外在缺陷散射，從而降低材料的導(dǎo)熱性能。

（1）改變涂層化學(xué)成分

利用Y2O3摻雜 ZrO2、各種鑭系元素（ 包括 La，Gd，Er，Nd，Dy 和Yb）單獨或共摻雜ZrO2、過渡金屬元素（ 如 Ni，Nb 和 Ta）摻雜以及Hf摻雜ZrO2，誘導(dǎo)晶格應(yīng)變，從而增大晶格的非簡諧振動和聲子散射，進(jìn)而降低材料熱導(dǎo)率。

（2）改善涂層晶體結(jié)構(gòu)

燒綠石結(jié)構(gòu)體系（A2B2X7）憑借其較低的熱導(dǎo)率近幾年來成為新型熱障涂層研究熱門。例如稀土鋯酸鹽 Ln2Zr2O7（ Ln 為稀土元素）燒綠石結(jié)構(gòu)陶瓷涂層（ 如 Gd2Zr2O7，Sm2Zr2O7）相比于 YSZ，具有更好的熱物性和良好的機械性能。結(jié)構(gòu)相似的鑭系鋯酸鹽摻雜時，因其可以形成固溶體，也能夠降低材料的熱導(dǎo)率。而La2Hf2O7的熱導(dǎo)率比La2Zr2O7更低。此外，增加涂層孔隙率也有利于降低涂層熱導(dǎo)率。

2、陶瓷基復(fù)合材料熱障涂層

 高溫金屬材料（ 如鎳、鈷或鐵基超合金） 常被用于制作渦輪發(fā)動機的葉片等，但是它們通常在超過其熔點溫度的環(huán)境下服役，所以熱穩(wěn)定性得到極大挑戰(zhàn)。由于陶瓷基復(fù)合材料（ CMC）能夠承受1250 ℃以上的高溫，因此能夠承受更高溫度的新型CMC復(fù)合材料成為下一代航空發(fā)動機高溫部件的主要候選材料，從而提高發(fā)動機熱端部件的服役溫度，保障發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)換效率。

CMC 材料不同于金屬材料，制成的熱端部件在工作時不需要進(jìn)行氣冷，并且還能改進(jìn)零件的耐久性，從而極大地提高發(fā)動機的推力和工作率。2013年，羅羅公司采用 SiC/SiC 復(fù)合材料制造成發(fā)動機高壓渦輪葉片進(jìn)行試驗，結(jié)果顯示，葉片質(zhì)量可減少50% 左右。但是，CMC 在高溫下的氧化燒蝕限制了其在飛機上的應(yīng)用。以 SiC-纖維/SiC-基體 CMC 材料為例，在高壓渦輪機的高溫氧化條件下，會形成一層SiO2保護(hù)層來阻止 CMC 繼續(xù)被氧化，但是 SiO2層又會與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化物，從而導(dǎo)致 CMC 中 SiC基體的侵蝕。在 CMC 基體上制備一層環(huán)境熱障涂層（ EBC） 是解決這一問題的關(guān)鍵。

ER7多層涂層結(jié)構(gòu)示意圖
 

EBC 通常由粘接層、過渡層和頂層三部分構(gòu)成（如上圖 所示）。粘接層一般由 Si 元素組成，主要作用是確保 EBC 和 CMC 基體結(jié)合良好； 過渡層一般由鋇鍶鋁硅酸鹽（BSAS）和莫來石混合而成，主要起抗高溫氧化和抑制與水蒸氣反應(yīng)的作用； 頂層由 BSAS 構(gòu)成，主要起到抗高溫腐蝕和抗外來物沖擊的作用。

3.功能涂層

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.圖片

運載火箭

2.應(yīng)用范圍

在航空發(fā)動機制造中的應(yīng)用與發(fā)展中航工業(yè)制造：

熱噴涂的基本原理是用特種熱源（燃燒火焰、電弧、等離子焰流、激光等）或一定溫度的高溫、高壓、高速氣體（冷氣動力噴涂）將涂層材料熔化或半熔化，或?qū)⒐虘B(tài)粒子加速至數(shù)倍聲速，高速度噴射并牢固粘結(jié)在零件基體表面，形成設(shè)定組織性能的連續(xù)涂層。

燃燒火焰噴涂，可以噴涂塑料、金屬、合金、氧化鋁陶瓷等多種粉末和絲材，現(xiàn)代飛機樹脂基復(fù)合材料部件表面防靜電抗雷擊涂層即為火焰噴涂鋁涂層。

電弧噴涂，熱效率高、生產(chǎn)率高、噴涂成本低，廣泛用于鋼鐵結(jié)構(gòu)表面鋅、鋁及鋅鋁合金防腐涂層，對鋼鐵結(jié)構(gòu)進(jìn)行長效防護(hù)。在大型鍋爐內(nèi)壁噴涂耐高溫、耐腐蝕材料，可減少維護(hù)、延長使用壽命。

等離子噴涂，是熱噴涂技術(shù)中最重要的一種，幾乎可以噴涂從低熔點塑料到高熔點金屬鎢、鉬、鉭、氮化物及碳化物金屬陶瓷、氧化物陶瓷等任何材料，用途極其廣泛。

上世紀(jì)80年代超聲速火焰噴涂（HVOF）從美國推出，90年代開始廣泛應(yīng)用，目前已是WC-Co、WC-CoCr類涂層的最佳制備工藝方法，廣泛應(yīng)用于飛機起落架及直升機旋葉軸等關(guān)鍵部件耐磨涂層的制備，已經(jīng)大范圍取代飛機起落架電鍍硬鉻工藝，在避免了由電鍍硬鉻造成的六價鉻污染和部件氫脆的同時，還大幅度提高了部件耐磨性能。

熱噴涂技術(shù)在航空發(fā)動機上的應(yīng)用

由于熱噴涂材料來源廣泛、制備工藝穩(wěn)定、涂層成分結(jié)構(gòu)可設(shè)計性強、涂層質(zhì)量可控、可制備多種功能及防護(hù)涂層，并可自動化生產(chǎn)，使熱噴涂技術(shù)在航空制造技術(shù)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。航空發(fā)動機及飛機的關(guān)鍵零部件——壓氣機葉片榫頭、機匣、封嚴(yán)篦齒、燃燒室、渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、軸頸、軸承座、封嚴(yán)環(huán)、噴管等數(shù)以千計的零件需進(jìn)行熱噴涂制備涂層（見圖1），涂層的應(yīng)用是航空發(fā)動機可靠性及服役壽命大幅度提高。

高溫可磨耗封嚴(yán)涂層等離子噴涂技術(shù)

高溫可磨耗封嚴(yán)涂層作為發(fā)動機部件的重要涂層之一，用來調(diào)控高壓渦輪轉(zhuǎn)子部件與機匣之間的間隙，對保持發(fā)動機的效率十分關(guān)鍵。中航工業(yè)制造所高能束流加工技術(shù)重點實驗室研制開發(fā)的添加陶瓷減摩自潤滑材料及聚苯酯的高溫可磨耗封嚴(yán)涂層，涂層摩擦系數(shù)低，可磨耗性能優(yōu)異，同時抗高溫氧化性能及燃?xì)鉀_刷性能優(yōu)良。高溫可磨耗封嚴(yán)涂層厚度一般超過1.5mm，必須采用機器人自動等離子噴涂技術(shù)，噴涂參數(shù)計算機閉環(huán)控制、涂層厚度在線監(jiān)測，這樣有利于涂層組織結(jié)構(gòu)及厚度均勻，穩(wěn)定涂層冶金質(zhì)量。

熱障涂層等離子噴涂技術(shù)

熱障涂層廣泛用于航空發(fā)動機及地面燃?xì)廨啓C，保護(hù)發(fā)動機高溫部件，如燃燒室、渦輪葉片、火焰噴管等（見圖2），可大幅度提高部件壽命、提高發(fā)動機效率、降低部件溫度或提高燃?xì)鉁囟取?/p>

熱障涂層的制備方法主要有等離子噴涂法和電子束物理氣相沉積法。熱沖擊壽命和熱導(dǎo)率為熱障涂層的兩個關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。沒有優(yōu)異的抗熱沖擊性能，熱障涂層就不能在可靠性要求極高的航空發(fā)動機上獲得成功應(yīng)用。把涂層壽命做到數(shù)千、數(shù)萬小時是熱噴涂涂層成功應(yīng)用于商用飛機發(fā)動機的關(guān)鍵所在。

由于氧化釔穩(wěn)定氧化鋯在1200℃以上工作、在隨后的冷卻過程中相變，相變過程中材料體積將膨脹約4%，這種體積效應(yīng)使涂層產(chǎn)生裂紋甚至剝落。國內(nèi)外學(xué)者對兩種或兩種以上稀土氧化物復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯的多元體系進(jìn)行了較多研究，取得了明顯進(jìn)展，美國科學(xué)家開發(fā)的氧化釓、氧化鐿、氧化釔三元稀土復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯工作溫度可達(dá)1500℃，并已商品化。

制造所高能束流加工技術(shù)重點實驗室研制開發(fā)的多元稀土氧化物復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯超高溫?zé)嵴贤繉?，隔熱性能及抗熱沖擊性能優(yōu)異，1500℃長期工作、在隨后的冷卻過程中也沒有有害的相變發(fā)生，使用溫度達(dá)到國際先進(jìn)水平。

熱噴涂技術(shù)

發(fā)展趨勢

熱噴涂技術(shù)

經(jīng)過100余年的發(fā)展，技術(shù)日益成熟，用途涉及航空航天、工業(yè)燃?xì)廨啓C、汽車、電力、燃料電池與太陽能、醫(yī)療衛(wèi)生、造紙與印刷等諸多領(lǐng)域。

要實現(xiàn)航空發(fā)動機在高推重比和高效能上的重大突破，就必須提高發(fā)動機中燃?xì)鉁囟龋@必然造成高壓渦輪熱端部件表面溫度的大幅度提高。碳化物、氮化物陶瓷SiC、Si3N4是最有可能取代鎳基高溫合金作為在更高溫度下工作的發(fā)動機高溫結(jié)構(gòu)材料，制約其應(yīng)用

的重要因素是其在發(fā)動機高溫燃?xì)猸h(huán)境中的材料組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，碳化物、氮化物陶瓷能夠和水蒸汽等反應(yīng)生成揮發(fā)性的產(chǎn)物造成陶瓷材料結(jié)構(gòu)及性能嚴(yán)重退化。在陶瓷表面采用氣相沉積與等離子噴涂復(fù)合技術(shù)制備環(huán)境障涂層，可以有效阻止高溫燃?xì)鈿夥蘸吞沾苫w的接觸，提高陶瓷基體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

在某些重要應(yīng)用領(lǐng)域需要高的涂層結(jié)合強度，甚至需要涂層與零件基體間冶金結(jié)合。為克服熱噴涂涂層界面機械結(jié)合的不足，激光等離子復(fù)合噴涂技術(shù)應(yīng)運而生（見圖3）。激光等離子復(fù)合噴涂涂層界面為冶金結(jié)合，涂層結(jié)構(gòu)致密均勻，可用于發(fā)動機刷式封嚴(yán)跑道的制造。目前要解決的主要問題：一是控制熱輸入，避免涂層成分過度稀釋及材料組分的分解；二是降低應(yīng)力，避免涂層中出現(xiàn)裂紋。

3.功能涂層

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.圖片

坦克

2.應(yīng)用范圍

3.功能涂層

武器裝備