-
题名热障涂层演变、失效理论及模型建立研究进展
被引量：3
- 1
-
-
作者
王志平
战金滢
刘延宽
王璐璐
-
机构
中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室
沈阳工业大学
中国南方航空公司
-
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期39-62,共24页
-
基金
天津市教委科研计划(2020KJ016)
国家重点研发计划项目(2019YFB1311100)。
-
文摘
目的热障涂层(Thermal Barrier Coatings,TBCs)是用于保护热端部件的功能性涂层,但在复杂工况的影响下易于呈现提前破坏和过早失效的特点。以应用最广泛的钇稳定氧化锆(YSZ)双层热障涂层系统为例,阐述其服役过程中的结构和性能演变,分析失效机理,总结寿命预测模型并介绍相关模拟技术。方法分别对经历不同条件高温氧化实验后的热障涂层开展元素渗透引起的界面微观结构变化、随反应进行发生的界面宏观结构变化以及高温引起的涂层本征性能变化分析,并且基于多种热力学实验结论和断裂力学、损伤力学等理论,结合有限元模拟手段,研究涂层内部结构变化过程,选用不同种类的标准有限元模型,建立条件选择方法以及典型的动态模拟扩展技术,观察裂纹导致涂层断裂等过程。结果总结了目前常用的唯象寿命模型、断裂力学模型和损伤力学模型等失效寿命理论模型,提出相关失效评价方法。结论随着航空发动机效率的不断提高,热障涂层必须面对更高的进气温度和更严峻、更复杂的工况,需要进一步丰富失效理论、完善失效寿命模型、仿真手段和相应数据库,同时其在开发新材料、新结构、新工艺、涂层组织纳米化等方面也有很大的研究和发展空间。
-
关键词
热障涂层
结构演变
性能演变
失效理论
寿命预测
有限元分析
-
Keywords
thermal barrier coating
structural evolution
property evolution
failure theory
life prediction
finite element analysis
-
分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
-
