激光重熔热障涂层TGO生长与抗高温氧化机制 被引量：3

1

作者 安国升 李文生 +4 位作者 冯力 成波 李子钰 周兰 王智平 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3780-3791,共12页

激光重熔是提高热障涂层(TBC)陶瓷层致密度进而减少氧气传输通道的有效途径。本文将TBC陶瓷层表面进行激光重熔,通过1100℃高温氧化实验,研究重熔层对TBC热生长氧化物(TGO)的影响规律,阐明了激光重熔对提高TBC抗高温氧化性能的作用机理... 激光重熔是提高热障涂层(TBC)陶瓷层致密度进而减少氧气传输通道的有效途径。本文将TBC陶瓷层表面进行激光重熔,通过1100℃高温氧化实验,研究重熔层对TBC热生长氧化物(TGO)的影响规律,阐明了激光重熔对提高TBC抗高温氧化性能的作用机理。结果表明:喷涂态TBC(AS-TBC)、重熔态TBC(LR-TBC)的TGO厚度及氧化增重均随氧化时间的延长而增长。重熔层能消除部分喷涂缺陷,降低陶瓷层表面粗糙度,减少涂层与氧气的接触面积。经过激光重熔的陶瓷层更加致密,促使层内粒子间隙愈合,而且重熔层的裂纹缩小甚至闭合提高了LR-TBC的应变容限,从而抑制了LR-TBC中氧通过孔隙与裂纹向黏接层的渗透,延缓了氧化中后期TGO的生长,使其直至氧化结束始终保持单一Al_(2)O_(3)层的TGO结构。最终,LR-TBC的抛物线氧化速率Kp相比AS-TBC下降了9.00%。 展开更多

关键词 激光重熔 热障涂层 热生长氧化物 高温氧化

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粘接层预氧化对热障涂层TGO生长与抗高温氧化性能的影响 被引量：3

2

作者 安国升 李文生 +3 位作者 冯力 成波 李子钰 周兰 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期1-7,共7页

利用预氧化技术在热障涂层(TBC)的陶瓷层/粘接层界面形成致密Al_(2)O_(3)层,经过1100℃高温氧化试验,研究了该Al2O3层通过抑制氧气扩散,降低热生长氧化物(TGO)生长速率的作用机理,阐明了粘接层预氧化对整体热障涂层氧化行为的影响规律.... 利用预氧化技术在热障涂层(TBC)的陶瓷层/粘接层界面形成致密Al_(2)O_(3)层,经过1100℃高温氧化试验,研究了该Al2O3层通过抑制氧气扩散,降低热生长氧化物(TGO)生长速率的作用机理,阐明了粘接层预氧化对整体热障涂层氧化行为的影响规律.结果表明:喷涂态(A-TBC)与预氧化(P-TBC)试样的TGO厚度及氧化增重均随氧化时间的延长而增长.但是,P-TBC显著减少了整个过程氧的扩散,有效抑制了氧化初期TGO的急速生长,使得P-TBC能够长期保持有益的TGO结构、降低抛物线氧化速率,并最终提高热障涂层抗高温氧化性能. 展开更多

关键词 预氧化 热障涂层 热生长氧化物

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热障涂层系统中TGO应力生成的数值模拟 被引量：5

3

作者 黄霞 丁军 曾祥国 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第12期199-201,共3页

采用有限元分析软件ABAQUS对热障涂层系统中TGO的应力生成进行了数值模拟。基于实验测得的TGO生成厚度和材料性能参数,研究了热氧化循环载荷中TGO应力产生的机理和影响因素,验证了材料属性转化方法模拟TGO生成过程的有效性。结果表明,... 采用有限元分析软件ABAQUS对热障涂层系统中TGO的应力生成进行了数值模拟。基于实验测得的TGO生成厚度和材料性能参数,研究了热氧化循环载荷中TGO应力产生的机理和影响因素,验证了材料属性转化方法模拟TGO生成过程的有效性。结果表明,热膨胀系数差异和TGO高温生长是导致TGO应力产生的主要原因,TGO厚度的增加导致了外层TGO中拉伸应力的产生,随着厚度的增加该应力逐渐增大。当TGO达到某一厚度时,该应力保持恒定。 展开更多

关键词 热生长氧化物 应力生成 热氧化循环载荷 数值模拟

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超音速颗粒轰击处理对MCrAlY涂层TGO生长的影响 被引量：2

4

作者 王志平 逄颖 +1 位作者 冯日宝 丁坤英 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期25-28,114,共5页

采用超音速火焰喷涂方法在镍基高温合金(GH99)上制备了MCrAlY涂层,并进行超音速颗粒轰击处理,研究了超音速颗粒轰击工艺对MCrAlY涂层显微结构和热生长氧化物(TGO)的影响。结果表明,通过表面轰击处理,增加了涂层中Al元素的扩散通道;高温... 采用超音速火焰喷涂方法在镍基高温合金(GH99)上制备了MCrAlY涂层,并进行超音速颗粒轰击处理,研究了超音速颗粒轰击工艺对MCrAlY涂层显微结构和热生长氧化物(TGO)的影响。结果表明,通过表面轰击处理,增加了涂层中Al元素的扩散通道;高温氧化过程中MCrAlY涂层表面很快形成连续致密的Al2O3膜,保护了Ni,Cr等元素避免被氧化,从而避免了Ni(Cr,Al)2O4,NiO等大颗粒氧化物的生成;这样减少了涂层中的裂纹产生和扩展的可能性,从而提高涂层抗高温氧化性能。 展开更多

关键词 热障涂层 超音速颗粒轰击 热生长氧化物

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EB-PVD热障涂层TGO三维结构分析 被引量：3

5

作者 敖波 钟建兰 古玉祺 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期136-142,共7页

热生长氧化物（TGO）的厚度及形貌是影响热障涂层热应力的关键因素。首先开展了电子束物理气相沉积（EB-PVD）热障涂层1 050℃恒温氧化实验,采用聚焦离子束-扫描电子显微镜（FIB-SEM）实现了EB-PVD热障涂层三维成像,获得了576幅热障涂... 热生长氧化物（TGO）的厚度及形貌是影响热障涂层热应力的关键因素。首先开展了电子束物理气相沉积（EB-PVD）热障涂层1 050℃恒温氧化实验,采用聚焦离子束-扫描电子显微镜（FIB-SEM）实现了EB-PVD热障涂层三维成像,获得了576幅热障涂层高温氧化48 h后的SEM图像;其次,通过EB-PVD热障涂层三维结构的分割与提取,得到了真实TGO三维结构和柱间孔隙三维分布,实现了TGO层的厚度测量;最后建立了基于TGO三维结构和柱间孔隙三维分布的EB-PVD热障涂层有限元热应力分析模型,分析了真实TGO三维结构和柱间孔隙三维分布对EB-PVD热障涂层热应力的影响。结果表明,TGO层的平均厚度为2.37μm,有限元模型中最大拉应力为403 MPa,最大压应力为-282 MPa,最大拉应力与最大压应力均出现在陶瓷层中的柱间孔隙处。 展开更多

关键词 电子束物理气相沉积 热生长氧化物 聚焦离子束-扫描电子显微镜 三维结构

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基于稀疏分解的热障涂层TGO厚度太赫兹计算方法

6

作者 张政浩 黄异 +4 位作者 钟舜聪 庄彩虹 陈志雄 黄永林 刘鑫财 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第22期96-101,共6页

热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs)中热生长氧化物(Thermally grown oxide,TGO)的生长容易引发涂层内热失配应力和热氧化应力,是导致陶瓷层剥落失效的重要原因。多孔陶瓷材料对太赫兹波的强吸收、环境噪声和系统振荡等问题导致... 热障涂层(Thermal barrier coatings,TBCs)中热生长氧化物(Thermally grown oxide,TGO)的生长容易引发涂层内热失配应力和热氧化应力,是导致陶瓷层剥落失效的重要原因。多孔陶瓷材料对太赫兹波的强吸收、环境噪声和系统振荡等问题导致现有太赫兹时域光谱技术难以准确测量早期TGO厚度,因此提出基于稀疏分解的TGO厚度太赫兹计算方法。根据太赫兹脉冲和噪声信号特点,构建过完备原子库,从原子库中寻找最佳原子并对信号分解重构,在此基础上计算信号的飞行时间增长来确定TGO厚度。结果表明,该方法能准确计算TBCs中自然生长的TGO厚度,绝对误差为0.28μm,可满足实际工程的应用需求。 展开更多

关键词 热障涂层(TBCs) 太赫兹时域光谱 热生长氧化物(tgo) 飞行时间 稀疏分解

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Fecralloy基体热障涂层TGO热生长应力的理论计算和数值模拟 被引量：2

7

作者 易统 丁军 +1 位作者 宋鹍 黄霞 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第S1期28-33,共6页

热生长氧化物(TGO)的生长应力是导致热障涂层系统(TBCs)失效的关键因素。通过建立Fecralloy金属矩形薄板模型,研究在不含初始缺陷的热障涂层系统中TGO氧化生长机理,分析该模型在高温热循环过程中的应力与应变,并在涂层经历热循环后代入... 热生长氧化物(TGO)的生长应力是导致热障涂层系统(TBCs)失效的关键因素。通过建立Fecralloy金属矩形薄板模型,研究在不含初始缺陷的热障涂层系统中TGO氧化生长机理,分析该模型在高温热循环过程中的应力与应变,并在涂层经历热循环后代入相应的材料参数得到TGO热生长应力的理论结果;通过有限元软件ABAQUS模拟模型热循环过程,获得了TGO热生长应力的数值模拟结果;将数值模拟结果与理论计算值进行比较。结果表明,理论计算结果与模拟结果具有很好的吻合性,证明了理论分析方法的正确性,为以后热障涂层系统的失效分析以及疲劳寿命的预测提供了参考。 展开更多

关键词 tgo TBCS 失效 矩形薄板模型 tgo热生长应力 ABAQUS

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混合氧化物对等离子喷涂热障涂层热循环寿命的影响 被引量：9

8

作者 董会 杨冠军 +1 位作者 雒晓涛 李长久 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期21-28,共8页

采用梯度热循环试验与理论模型相结合的方式研究了混合氧化物对热障涂层寿命的影响。喷涂态热障涂层系统由Inconel 738基体、冷喷涂沉积的NiCoCrAlTaY粘结层(BC)及大气等离子喷涂制备的ZrO2+Y2O3(8%)陶瓷层组成。在1 150℃空气气氛条件... 采用梯度热循环试验与理论模型相结合的方式研究了混合氧化物对热障涂层寿命的影响。喷涂态热障涂层系统由Inconel 738基体、冷喷涂沉积的NiCoCrAlTaY粘结层(BC)及大气等离子喷涂制备的ZrO2+Y2O3(8%)陶瓷层组成。在1 150℃空气气氛条件下,经过保温20h制备了含有混合氧化物的涂层。每个热循环包括70s的加热,50s的保温及120s的压缩空气冷却。陶瓷层表面最高温度为1 150℃,此时250μm厚的陶瓷层隔热150℃。结果表明:涂层中存在混合氧化物时,其寿命显著降低,且涂层寿命降低程度与混合氧化物和α-Al2O3生长诱发的YSZ应变量,以及混合氧化物的覆盖率有关。与α-Al2O3相比,较高生长速率的混合氧化物易诱发YSZ产生较高的应变,过早地诱发涂层未结合界面扩展、合并,进而导致涂层快速失效。 展开更多

关键词 热障涂层(TBC) 混合氧化物 热生长氧化物(tgo) 梯度热震

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冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为 被引量：6

9

作者 张强 杨冠军 +1 位作者 李长久 李成新 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2008年第6期5-9,共5页

采用冷喷涂方法在镍基高温合金基体(Inconel738)上沉积纳米结构NiCrAlY涂层,通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射,研究了在Ar气氛下热处理温度对氧化膜组织结构及成分的影响。结果表明,在Ar气氛下,经900℃处理后,涂层表面局部生成针状θ... 采用冷喷涂方法在镍基高温合金基体(Inconel738)上沉积纳米结构NiCrAlY涂层,通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射,研究了在Ar气氛下热处理温度对氧化膜组织结构及成分的影响。结果表明,在Ar气氛下,经900℃处理后,涂层表面局部生成针状θ–Al2O3。在1000℃以上热处理后,涂层表面生成的球状的α–Al2O3,氧化膜均匀连续覆盖在涂层表面,但局部较厚的氧化膜呈现双层结构,外层为Cr2O3或尖晶石氧化物,内层为α–Al2O3且连续均匀。 展开更多

关键词 NiCrA1Y涂层 纳米结构 热生长氧化物(tgo) 冷喷涂

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DZ466合金热障涂层CoCrAlY黏结层1050℃氧化行为 被引量：9

10

作者 任维鹏 李青 +4 位作者 肖程波 宋尽霞 何利民 黄光宏 曹春晓 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期74-78,83,共6页

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)法在一种新型定向合金DZ466试样上沉积CoCrAlY黏结层和Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ)陶瓷层,对试样进行1050℃循环氧化实验并研究其氧化行为。采用X射线衍射仪、扫描电镜以及电子探针对涂层进行显微组织分析... 采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)法在一种新型定向合金DZ466试样上沉积CoCrAlY黏结层和Y2O3部分稳定的ZrO2(YSZ)陶瓷层,对试样进行1050℃循环氧化实验并研究其氧化行为。采用X射线衍射仪、扫描电镜以及电子探针对涂层进行显微组织分析。结果表明:在1050℃氧化1500h(热循环31次)后,热障涂层未出现脱落现象。沉积态CoCrAlY黏结层主要由β-CoAl相和γ-Co固溶体相组成;1050℃氧化后,在黏结层与陶瓷层界面生成热生长氧化物(TGO)层,黏结层逐渐发生退化,β-CoAl相逐渐转化为γ-CoNi固溶体;氧化1200h后,TGO/黏结层界面出现由活性元素效应导致的氧化物栓;TGO层皱曲行为导致TGO/陶瓷层界面出现微裂纹,并且该微裂纹沿界面横向扩展。TGO的厚度增长模式符合分段抛物线规律,初期氧化速率常数约为6.1×10-14cm2/s,氧化400h后,氧化速率常数减小,为3.5×10-14cm2/s。 展开更多

关键词 DZ466合金 CoCrAlY 黏结层 热生长氧化物 氧化速率常数

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超音速火焰喷涂MCrAlY涂层氧化性能研究 被引量：3

11

作者 李太江 李勇 +5 位作者 李聚涛 李巍 刘刚 米紫昊 王乐 吕品正 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期176-181,共6页

热障涂层中黏结层的氧化性能与其成分及其组织结构有关,该文采用超音速火焰喷涂方法制备NiCoCrAlTaY涂层和CoNiCrAlY黏结层,通过组织结构研究和氧化性能试验,研究不同成分的黏结层对超音速火焰喷涂MCrAlY黏结层氧化性能的影响,以及热生... 热障涂层中黏结层的氧化性能与其成分及其组织结构有关,该文采用超音速火焰喷涂方法制备NiCoCrAlTaY涂层和CoNiCrAlY黏结层,通过组织结构研究和氧化性能试验,研究不同成分的黏结层对超音速火焰喷涂MCrAlY黏结层氧化性能的影响,以及热生长氧化物(thermallygrownoxides,TGO)的生长机理。研究结果表明超音速火焰喷涂过程中,MCrAlY粉末发生了氧化,黏结层中含有大量半球形粒子。两种涂层氧化25h前TGO以Al2O3为主,氧化100h后,在Al2O3膜表面出现了大量的Ni/Cr/Co氧化物。CoNiCrAlY涂层氧化动力学系数为0.272m/h1/2,略低于NiCoCrAlTaY涂层。Ni/Cr/Co氧化物的形成取决于Ni、Cr、Co等元素的扩散速度和Al2O3膜的生长速度。 展开更多

关键词 热障涂层 MCRALY涂层 热生长氧化物(tgo) 氧化 超音速火焰喷涂(HVOF)

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热障涂层材料性能和失效机理研究进展 被引量：19

12

作者 马维 潘文霞 吴承康 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期548-559,共12页

热障涂层材料破坏由大尺度屈曲和层离机制产生,而这些机制又是微裂纹形核、扩展及相互连通结果的积累.由于特殊制备工艺和使用环境,材料性能涉及到许多特殊机制.近半个世纪的研究,人们对其性能有了充分认识.综述近几年的研究结果,内容包... 热障涂层材料破坏由大尺度屈曲和层离机制产生,而这些机制又是微裂纹形核、扩展及相互连通结果的积累.由于特殊制备工艺和使用环境,材料性能涉及到许多特殊机制.近半个世纪的研究,人们对其性能有了充分认识.综述近几年的研究结果,内容包括:热生长氧化现象及其热力学描述;热生长应力与材料失效的联系;材料破坏机理与性能控制参数和材料微组织的联系;微缺陷演化产生的材料屈曲和层离所需的能量释放率;破坏准则、服役寿命预计模型和评价标准等. 展开更多

关键词 热障涂层材料 屈曲 层离 服役寿命 能量释放率 热生长氧化现象 热生长应力 陶瓷氧化物材料

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真空预氧化处理对热障涂层静态氧化行为的影响 被引量：7

13

作者 杜仲 王全胜 +1 位作者 柳彦博 李云凯 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期27-31,共5页

利用超音速火焰喷涂技术在DZ40M合金表面制备了Ni Co Cr Al Y粘结层,采用等离子喷涂技术在粘结层表面制备了陶瓷面层,并对整体热障涂层进行了真空预氧化处理。通过高温静态氧化实验研究了真空预氧化对热障涂层的氧化行为的影响。结果表... 利用超音速火焰喷涂技术在DZ40M合金表面制备了Ni Co Cr Al Y粘结层,采用等离子喷涂技术在粘结层表面制备了陶瓷面层,并对整体热障涂层进行了真空预氧化处理。通过高温静态氧化实验研究了真空预氧化对热障涂层的氧化行为的影响。结果表明:真空预处理可在MCr Al Y粘结层和陶瓷面层的界面处形成连续、致密的α-Al2O3层;在1050℃下氧化800h后,喷涂态涂层TGO中除α-Al2O3外,还生成了大量尖晶石氧化物,而预氧化涂层TGO则以α-Al2O3为主;预氧化处理有效抑制了涂层在高温氧化过程中尖晶石氧化物的形成,从而降低了整体氧化膜的生长速率。 展开更多

关键词 热障涂层 真空预处理 高温氧化 热生长氧化物

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热障涂层失效的无损检测与评价研究进展 被引量：7

14

作者 赵扬 马志远 +3 位作者 陈建伟 林莉 马健 赵鹏 《河北科技大学学报》 CAS 2013年第6期494-500,共7页

热障涂层作为航空发动机高温部件的关键材料,其质量和性能的无损检测与评价是热障涂层研究领域中急需解决的关键问题。系统回顾了热障涂层无损检测技术与方法的发展历史与研究现状,重点介绍了热障涂层TGO与残余应力的无损检测技术及其... 热障涂层作为航空发动机高温部件的关键材料,其质量和性能的无损检测与评价是热障涂层研究领域中急需解决的关键问题。系统回顾了热障涂层无损检测技术与方法的发展历史与研究现状,重点介绍了热障涂层TGO与残余应力的无损检测技术及其未来的发展方向。 展开更多

关键词 无损检测 热障涂层 tgo 残余应力

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预氧化处理对热障涂层热冲击性能及残余应力的影响 被引量：6

15

作者 李亚娟 董允 +1 位作者 王志平 柳士强 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期37-40,115,共4页

采用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上制备了热障涂层(底层为MCrA-lY,面层为ZrO2+8%Y2O3),通过控制高真空烧结炉的氧分压对涂层进行预氧化处理,分析了预氧化处理对热障涂层热冲击性能和涂层应力状态的影响.结果表明,预氧化处理提高... 采用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上制备了热障涂层(底层为MCrA-lY,面层为ZrO2+8%Y2O3),通过控制高真空烧结炉的氧分压对涂层进行预氧化处理,分析了预氧化处理对热障涂层热冲击性能和涂层应力状态的影响.结果表明,预氧化处理提高了粘接层的致密度,涂层组织变得均质化,降低了粘结层由于凸起尖角产生复杂应力的概率;有效干预热生长氧化物(TGO)的生长过程,降低了TGO的生长速度;热障涂层残余应力随热冲击次数的增加而增大,但经过预氧化处理的涂层应力增长幅度较缓慢,经过400次热冲击后的残余应力为492.5 MPa,未经过预氧化处理涂层热冲击350次后应力值为650.1 MPa. 展开更多

关键词 预氧化处理 热障涂层 热生长氧化物 残余应力

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热障涂层界面位移非稳定性的有限元模拟 被引量：4

16

作者 黄霞 丁军 +1 位作者 周静 曾祥国 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期97-100,共4页

热障涂层界面位移非稳定性是影响整个热障涂层体系失效破坏的关键因素,采用有限元分析软件ABAQUS及其用户子程序UEXPAN和USDFLD相结合的有限元数值方法,对表面缺陷的Fecralloy金属基体界面的位移非稳定性进行了有限元模拟。该数值方法... 热障涂层界面位移非稳定性是影响整个热障涂层体系失效破坏的关键因素,采用有限元分析软件ABAQUS及其用户子程序UEXPAN和USDFLD相结合的有限元数值方法,对表面缺陷的Fecralloy金属基体界面的位移非稳定性进行了有限元模拟。该数值方法基于实验测得的真实TGO厚度,首次模拟了热氧化循环中TGO的生长过程,使得该有限元分析更接近于真实的物理现象,分析结果与实验结果具有很好的吻合性。 展开更多

关键词 热障涂层 高温热氧化物 位移非稳定性 热氧化循环载荷 有限元模拟

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超音速颗粒轰击处理对MCrAlY涂层氧化行为的影响 被引量：8

17

作者 纪朝辉 王敏转 +1 位作者 冯日宝 王志平 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期29-32,共4页

采用等离子喷涂(atmospheric plasma spraying,APS)技术在镍基高温合金(GH99)上沉积MCrAlY粘结涂层,并进行超音速颗粒轰击处理。研究超音速颗粒轰击工艺对MCrAlY涂层高温氧化性能的影响。利用扫描电镜、X射线衍射仪、辉光光谱仪对涂层... 采用等离子喷涂(atmospheric plasma spraying,APS)技术在镍基高温合金(GH99)上沉积MCrAlY粘结涂层,并进行超音速颗粒轰击处理。研究超音速颗粒轰击工艺对MCrAlY涂层高温氧化性能的影响。利用扫描电镜、X射线衍射仪、辉光光谱仪对涂层的氧化物演化过程进行观察和分析。结果表明,表面超音速颗粒轰击处理后,涂层表面所生成的氧化物较细小,能快速形成致密连续的氧化膜,保护了粘结层中其它元素的进一步氧化,避免了Ni(Cr,Al)2O4等大颗粒氧化物的形成,延缓了涂层中裂纹的产生和扩展,有效地改善了涂层抗高温氧化性能。 展开更多

关键词 热障涂层 超音速颗粒轰击 热生长氧化物 等离子喷涂 MCrAlY粘结层

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NiCoCrAlYHf/EB-PVD热障涂层的热循环氧化行为 被引量：3

18

作者 徐前岗 陆峰 +1 位作者 吴学仁 唐建新 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1519-1524,共6页

采用电子束物理气相沉积方法(EB PVD)在NiCoCrAlYHf粘结层上沉积YSZ热障层,研究了该热障涂层1100℃的循环氧化行为(每个循环为:1100℃保温30min、空冷5min),分析了粘结层和热生长氧化物的演化过程。结果表明:NiCoCrAlYHf粘结层氧化初期... 采用电子束物理气相沉积方法(EB PVD)在NiCoCrAlYHf粘结层上沉积YSZ热障层,研究了该热障涂层1100℃的循环氧化行为(每个循环为:1100℃保温30min、空冷5min),分析了粘结层和热生长氧化物的演化过程。结果表明:NiCoCrAlYHf粘结层氧化初期由β NiAl和γ固溶体组成,186次循环氧化后β相完全转变为γ固溶体。NiCoCrAlYHf/EB PVD热障涂层中的热生长氧化物包含Al2O3层和靠近热障层的尖晶石薄层。该热生长氧化物生长速度较快,在粘结层的一些富Hf区域优先生长而呈现出明显的不均匀性;但其具有较大的失效临界热生长氧化物厚度,失效时热生长氧化物均匀处的厚度约为10μm。 展开更多

关键词 热障涂层 热生长 氧化物 循环氧化

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燃气轮机起动过程热障涂层的应力数值分析 被引量：4

19

作者 刘建华 刘永葆 +1 位作者 刘莉 贺星 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期45-58,共14页

考虑了热障涂层在服役过程中发生的陶瓷层烧结和氧化层增厚作用,对燃气轮机起动过程中涂层热应力进行了数值研究。通过瞬态传热模拟获得起动过程温度场,运用顺序热应力耦合求解起动过程热应力。其中起动初始的陶瓷层烧结和氧化层增厚状... 考虑了热障涂层在服役过程中发生的陶瓷层烧结和氧化层增厚作用,对燃气轮机起动过程中涂层热应力进行了数值研究。通过瞬态传热模拟获得起动过程温度场,运用顺序热应力耦合求解起动过程热应力。其中起动初始的陶瓷层烧结和氧化层增厚状态,通过预先模拟高温烧结和氧化层增厚过程来获得,并通过ABAQUS子程序分别实现。结果表明,起动过程中涂层瞬态温度场的变化主要受燃气温度的变化规律所影响。起动过程未见热应力激增现象,陶瓷层烧结和氧化层增厚主要对起动初期,尤其是起动过程的初始残余应力有重要影响,对起动过程中后期的影响可忽略。烧结对陶瓷层和粘结层的热应力均有较大影响,而氧化层增厚对陶瓷层热应力的影响很小,但其对粘结层热应力的影响比烧结更大。 展开更多

关键词 燃气轮机 热障涂层 起动过程 热应力 烧结 氧化层增厚

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强流脉冲电子束作用下多弧离子镀NiCoCrAlYSiHf涂层改性机理及循环氧化行为研究 被引量：2

20

作者 蔡杰 姚逸铭 +1 位作者 高杰 关庆丰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第17期117-126,共10页

利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对NiCoCrAlYSiHf涂层进行辐照处理,对改性前后涂层表面状态(粗糙度、宏观形貌)和微观结构(相组成、晶体缺陷和活性元素分布)进行表征,并对改性前后涂层1100℃循环氧化性能进行研究。微观表征结果表明,脉... 利用强流脉冲电子束(HCPEB)技术对NiCoCrAlYSiHf涂层进行辐照处理,对改性前后涂层表面状态(粗糙度、宏观形貌)和微观结构(相组成、晶体缺陷和活性元素分布)进行表征,并对改性前后涂层1100℃循环氧化性能进行研究。微观表征结果表明,脉冲电子束改性后原始涂层制备缺陷消失,涂层表面平整致密,并形成丰富的变形结构及均匀分布的活性元素析出相;循环氧化结果表明,改性态涂层在循环过程中热生长氧化物(TGO)具有更优异的化学稳定性,脉冲电子束改性技术能够显著延缓TGO开裂剥落现象,提高涂层抗热循环性能。 展开更多

关键词 强流脉冲电子束(HCPEB) NiCoCrAlYSiHf涂层 微观结构 循环氧化 热生长氧化物(tgo)

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