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航空发动机叶片热障涂层精密磨抛:点云数据处理与样条路径优化
1
作者 蔡振华 宋晓航 +3 位作者 董淑娟 陈廷样 唐作鹏 周科 《航空制造技术》 北大核心 2025年第11期22-32,共11页
热障涂层是一种应用于军、民用航空发动机热端部件的重要高温防护技术,由陶瓷氧化物面层和金属粘结底层组成,可以显著降低基材工作温度,具有硬度高、稳定性好、耐高温腐蚀、减少燃油消耗、提高发动机工作效率及使用寿命等技术优势。热... 热障涂层是一种应用于军、民用航空发动机热端部件的重要高温防护技术,由陶瓷氧化物面层和金属粘结底层组成,可以显著降低基材工作温度,具有硬度高、稳定性好、耐高温腐蚀、减少燃油消耗、提高发动机工作效率及使用寿命等技术优势。热障涂层采用大气等离子喷涂方式初始制备后,其表面涂层粗糙度值较高(Ra10μm左右),生产过程中普遍采用磨抛后处理的方法,将其降低至工艺要求的范围内(Ra1.6μm左右)。提出了一种基于点云数据处理的样条路径曲线生成及特征点采样方法,可用于航空发动机小型涡轮叶片表面热障涂层的机器人自动磨抛作业。该方法采用三维视觉传感器实时扫描叶片表面并生成点云数据,然后经过点云处理与B样条曲线拟合算法,生成航空发动机叶片表面高温涂层的全覆盖磨抛路径。经过试验验证,该方法在保持涂层有效厚度的前提下可将涂层表面粗糙度降低至Ra0.7μm以下,实现了航空发动机叶片表面热障涂层磨抛精加工作业。 展开更多
关键词 航空发动机叶片 热障涂层(tbcs) 路径规划 点云切片 曲线拟合
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航发涡轮叶片热障涂层磨削厚度的视觉测量技术研究
2
作者 蔡振华 刘海宪 +3 位作者 陈廷样 邓春明 王超 牛少鹏 《航空制造技术》 北大核心 2025年第5期50-58,共9页
提出了一种基于三维点云处理的航空发动机涡轮叶片热障涂层厚度无损检测方法。利用线激光传感器采集叶片表面的三维点云数据,并通过点云剪裁、滤波和配准等步骤,消除点云噪声并减小叶片装夹误差。采用局部法向投影法计算喷涂和磨抛前后... 提出了一种基于三维点云处理的航空发动机涡轮叶片热障涂层厚度无损检测方法。利用线激光传感器采集叶片表面的三维点云数据,并通过点云剪裁、滤波和配准等步骤,消除点云噪声并减小叶片装夹误差。采用局部法向投影法计算喷涂和磨抛前后叶片点云与初始叶片基材点云之间的距离,从而确定涂层厚度。试验结果表明,该方法在热障涂层厚度无损检测领域具有良好的可行性和精确性。与金相显微镜测量值相比,3个样品喷涂后的涂层厚度平均相对误差分别为2.69%、2.54%和2.07%,磨抛后的平均相对误差分别为2.79%、2.66%和3.08%。此外,还分析了系统误差来源,包括点云采集误差、配准误差和厚度计算误差,并提出了相应的改进措施。研究表明,该方法适用涂层材料范围广,能够有效提升航空发动机涡轮叶片的检测效率和准确性。 展开更多
关键词 涡轮叶片 热障涂层(tbc) 三维点云处理 涂层厚度测量 无损检测
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PS-PVD YSZ/GZO复合涂层制备工艺优化
3
作者 李新慧 何箐 +3 位作者 王世兴 由晓明 邹晗 赵乾 《中国表面工程》 北大核心 2025年第4期266-279,共14页
目前等离子物理气相沉积(PS-PVD)技术为制备高隔热、长寿命柱状结构热障涂层提供了巨大潜力,但PS-PVD工艺参数较多、工艺复杂,且各参数之间存在交互作用,导致涂层微结构及性能存在明显差异。为探究PS-PVD工艺参数对涂层微结构及性能影... 目前等离子物理气相沉积(PS-PVD)技术为制备高隔热、长寿命柱状结构热障涂层提供了巨大潜力,但PS-PVD工艺参数较多、工艺复杂,且各参数之间存在交互作用,导致涂层微结构及性能存在明显差异。为探究PS-PVD工艺参数对涂层微结构及性能影响的交互作用规律,采用田口试验方法(Taguchi method),以喷涂电流、喷涂步进和送粉速率等工艺参数为影响因子,以涂层微结构特征、燃气热冲击寿命等为响应值,分析各响应值均值的主效应图、方差以及交互作用。研究结果表明,在其他参数一定的情况下,对YSZ/GZO涂层寿命影响的显著性依次是喷涂步进>喷涂电流>送粉速率,这种情况下优选的工艺参数依次为喷涂步进200 mm,喷涂电流2200 A,送粉速率10 g/min,1350℃燃气热冲击寿命可达3062次。通过田口试验方法系统研究各工艺参数之间的交互作用以及对涂层微结构和燃气热冲击寿命的影响规律,有效提高试验数据的准确性、可靠性,降低研发成本及试验周期,制备出高性能、长寿命PS-PVD YSZ/GZO复合涂层,掌握了该复合涂层微结构调控及可控制备方法。 展开更多
关键词 等离子物理气相沉积 热障涂层 田口试验 热冲击寿命 交互作用
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强流脉冲电子束表面改性技术及其在热障涂层改性中的研究进展
4
作者 温强 李向成 +2 位作者 花银群 关庆丰 蔡杰 《材料导报》 北大核心 2025年第3期176-186,共11页
随着材料科学领域的不断发展,表面改性技术在提升材料性能和功能方面扮演着十分重要的角色。强流脉冲电子束表面改性技术作为一种先进的材料表面加工方法,以其独特的高能量密度和快速加工特性,逐渐成为研究热点之一,其能够有效提高材料... 随着材料科学领域的不断发展,表面改性技术在提升材料性能和功能方面扮演着十分重要的角色。强流脉冲电子束表面改性技术作为一种先进的材料表面加工方法,以其独特的高能量密度和快速加工特性,逐渐成为研究热点之一,其能够有效提高材料表面硬度、耐磨性、抗蚀性、抗高温氧化性等性能。本文综述了强流脉冲电子束表面改性技术的改性原理、应用领域以及其对材料微观结构演变及性能提升的影响机制,并重点探讨了该技术在热障涂层领域的研究进展,以及未来的发展方向。强流脉冲电子束表面改性技术为改善热障涂层微观结构和界面性能提供了新的研究方法和思路,对延长热障涂层高温寿命具有重要研究意义。 展开更多
关键词 强流脉冲电子束技术 表面改性 改性特征 热障涂层 材料性能
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复杂型面涡轮叶片热障涂层厚度模型建立
5
作者 李屹洲 何箐 +2 位作者 张雨生 梁立康 黄文 《表面技术》 北大核心 2025年第19期214-224,235,共12页
目的提出一种适应涡轮叶片复杂曲面的涂层厚度优化策略,以解决传统热障涂层喷涂路径规划中存在的厚度不均匀、局部过喷与欠喷等问题,实现涡轮叶片涂层厚度的精准控制和均匀分布。方法基于喷涂过程中能量与物质的高斯分布特征,结合曲面... 目的提出一种适应涡轮叶片复杂曲面的涂层厚度优化策略,以解决传统热障涂层喷涂路径规划中存在的厚度不均匀、局部过喷与欠喷等问题,实现涡轮叶片涂层厚度的精准控制和均匀分布。方法基于喷涂过程中能量与物质的高斯分布特征,结合曲面的几何信息,构建了涂层厚度沉积模型,提出并建立了曲率驱动的涂层厚度优化算法。该算法通过分析叶片表面的局部曲率变化,自适应地调整喷涂路径参数,从而实现对不同几何特征区域的动态优化。结果采用响应面分析方法,选取了不同的曲率半径、喷涂角度和喷涂工艺组合形成响应面数据,并在涡轮叶片复杂曲面上进行了仿真验证。仿真结果表明,所提出的方法能显著降低涂层厚度的波动性,有效抑制了局部区域的过喷与欠喷现象,经优化后的涂层厚度均匀性可达93.8%。结论本研究提出的基于曲率驱动的涂层厚度优化方法,能够有效解决复杂自由曲面叶片热障涂层厚度不均匀的问题,提升了涂层整体性能与喷涂效率。该方法为涡轮叶片精准涂层控制提供了一种高效可靠的优化策略,并为智能化热喷涂机器人路径规划与智能工艺控制提供了重要的理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 热障涂层 厚度沉积模型 均匀性 路径规划 涂层厚度优化
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TGO形貌和厚度对热障涂层热循环应力的影响
6
作者 王敏 刘星宇 +1 位作者 程道来 袁建辉 《表面技术》 北大核心 2025年第6期125-133,共9页
目的 对热循环工况下双陶瓷(LaMgAl_(11)O_(19)/YSZ)热障涂层TGO界面形貌和厚度变化导致的涂层界面残余应力进行仿真分析,为涂层的失效研究提供依据。方法 用Abaqus有限元软件模拟热障涂层不同热循环次数和位置的残余应力分布,通过改变T... 目的 对热循环工况下双陶瓷(LaMgAl_(11)O_(19)/YSZ)热障涂层TGO界面形貌和厚度变化导致的涂层界面残余应力进行仿真分析,为涂层的失效研究提供依据。方法 用Abaqus有限元软件模拟热障涂层不同热循环次数和位置的残余应力分布,通过改变TGO/黏结层交界处相应厚度的材料参数模拟TGO厚度的增长。分析YSZ/TGO不同热循环次数的残余应力与界面形貌的关系。研究TGO/BC界面上位置点随TGO厚度增长而变化的残余应力情况,以及同一位置点在热循环过程中的残余应力变化规律。结果 YSZ/TGO界面在幅值15μm、波长30μm的曲线段,波峰经过10次热循环产生最大轴向、径向压应力,分别为87.2MPa和358.5 MPa,波谷在110次热循环后产生最大径向拉应力201.4 MPa。TGO/BC界面在幅值15μm、波长30μm的曲线段,波峰经过10次热循环出现最大轴向、径向压应力,分别为89.5MPa和336.7MPa,经过90次热循环出现最大轴向残余拉应力104.7 MPa。TGO/BC界面最左侧点在1 100℃保温阶段,轴向和径向残余应力接近0 MPa,第90次热循环后轴向最大拉应力、压应力分别为32.2 MPa和28.7 MPa。结论 TGO界面上振幅大波长短的曲线段,在波峰和波谷位置易产生最大残余应力。径向残余压应力最大值随TGO厚度增加有变小趋势。通过控制TGO的形貌和厚度变化,可以降低热障涂层的失效风险。 展开更多
关键词 热障涂层 TGO 界面形貌 厚度 残余应力 热循环
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热障涂层厚度高频涡流测量方法
7
作者 李伸宏 邓为权 +2 位作者 包俊 赵成俊 严贵元 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期305-313,共9页
热障涂层制造成本较低且隔热效果优良,定量评估热障涂层厚度对确保涡轮叶片在高温环境下安全稳定的运行具有重要意义。为了实现热障涂层厚度的高效定量测量,基于高频涡流提出了一种直接表征的厚度测量方法。针对双层结构的热障涂层,建... 热障涂层制造成本较低且隔热效果优良,定量评估热障涂层厚度对确保涡轮叶片在高温环境下安全稳定的运行具有重要意义。为了实现热障涂层厚度的高效定量测量,基于高频涡流提出了一种直接表征的厚度测量方法。针对双层结构的热障涂层,建立了检测理论模型和仿真实验模型分析涡流测量的阻抗特性和厚度耦合。通过分析热障涂层的高频涡流检测信号,分别通过线性拟合和解耦算法实现陶瓷层和粘接层厚度的测量。结果表明,该方法对100~500μm陶瓷层厚度计算的相对误差为±1.4%,对100~200μm粘接层厚度计算的相对误差为±2.1%,并且提离距离对于测量精度的影响较小。该方法为热障涂层厚度的定量评估提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 热障涂层 高频涡流 厚度测量 阻抗分析 解耦
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真空热处理对热障涂层寿命及静态氧化行为的影响 被引量：1
8
作者 王攀 苏庆 +3 位作者 王喆锦 段士昌 毛高翔 霍达 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期147-153,共7页
分别采用大气等离子喷涂技术和超音速火焰喷涂技术在GH2747合金表面制备粘结层,采用大气等离子喷涂技术制备陶瓷层。通过等温热循环和高温静态氧化试验研究了不同工艺粘结层的热循环寿命及热生长氧化物层的生长情况。结果表明:使用超音... 分别采用大气等离子喷涂技术和超音速火焰喷涂技术在GH2747合金表面制备粘结层,采用大气等离子喷涂技术制备陶瓷层。通过等温热循环和高温静态氧化试验研究了不同工艺粘结层的热循环寿命及热生长氧化物层的生长情况。结果表明:使用超音速火焰喷涂制备的粘结层致密度大于大气等离子喷涂技术制备的粘结层,经过1050℃×2 h真空热处理后,粘结层表面形成了0.3~0.4μm厚的Al_(2)O_(3)膜。对比高温静态氧化后的粘结层组织成分和热生长氧化物层厚度得出,粘结层表面预先形成连续致密的α-Al_(2)O_(3),可以有效减缓氧气的流入,降低热生长氧化物层的生长速率,抑制混合氧化物过早的生成。致密结构的粘结层内部的氧化速率更慢,超音速火焰喷涂制备的粘结层抗氧化性强于大气等离子喷涂技术制备的粘结层。在热循环过程中,热生长氧化物层增厚和混合氧化物生成是导致涂层失效的主要因素,粘结层抗氧化性能越好,涂层的热循环寿命越大。 展开更多
关键词 热障涂层 真空热处理 高温氧化 等离子喷涂 超音速火焰喷涂
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热障涂层（TBC）稳定性的研究
9
作者 范瑞麟 纪艳玲 +1 位作者 张建苏 李建平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第12期35-37,22,共4页
将ＺｒＯ_２·８％Ｙ_２Ｏ_３用射频磁控溅射技术沉积在ＮｉＣｒＡｌＹ底涂层上，进行ｌｌ００℃→室温，１１００℃→冷水和９００℃→室温等热周期和熔盐作用的试验。随后进行Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）分析和扫描电镜（８ＥＭ）观... 将ＺｒＯ_２·８％Ｙ_２Ｏ_３用射频磁控溅射技术沉积在ＮｉＣｒＡｌＹ底涂层上，进行ｌｌ００℃→室温，１１００℃→冷水和９００℃→室温等热周期和熔盐作用的试验。随后进行Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）分析和扫描电镜（８ＥＭ）观察。结果表明，沉积态的氧化锆层主要为立方相和少量单斜相及四方相。热周期及熔盐Ｎａ_２ＳＯ_４－５％ＮａＣｌ与ＺｒＯ_２·８％Ｙ_２Ｏ_３的化学作用都促使立方相→单斜相的转变。熔盐对晶界和底涂层的化学和物理的作用是影响涂层稳定性的另一因素。 展开更多
关键词 航空工艺 热障涂层 稳定性 陶瓷 XRD SEM
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基于CEL法熔滴冲击基板的TPF/FSI数值模拟
10
作者 陈丽华 张梦娇 +1 位作者 闪陆通 李浩群 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期523-533,共11页
航空发动机和燃气轮机的高温工作环境会对其热端金属部件造成不可逆损伤,热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)能够承受高温和高压的侵蚀性环境,从而保证金属部件使用的安全性及可靠性。以空心Y_(2)O_(3)-ZrO_(2)(yttrium-stabilize... 航空发动机和燃气轮机的高温工作环境会对其热端金属部件造成不可逆损伤,热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)能够承受高温和高压的侵蚀性环境,从而保证金属部件使用的安全性及可靠性。以空心Y_(2)O_(3)-ZrO_(2)(yttrium-stabilized zirconia,YSZ)粒子在等离子焰流中的2种形态,即全熔熔滴和空心熔滴为研究对象对其冲击铺展过程进行了模拟。基于ABAQUS/EXPLICIT耦合欧拉-拉格朗日(coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)有限元方法,首先针对ABAQUS缺少相变模型,导致使用CEL方法计算熔滴铺展形貌失真的问题,给出了适用的动力黏度随温度变化的经验公式。此外,考虑周围空气对熔滴铺展过程的影响,提出了“两相流(two phase flow,TPF)/流-固耦合(fluid-structure-interaction,FSI)”2.5D模型,对熔滴冲击基板凝固成型及空气卷入的过程进行了模拟,并揭示了2种熔滴铺展形貌存在较大差异的机理,对制备隔热性能更优的热障涂层具有指导意义。 展开更多
关键词 热障涂层 CEL法 TPF/FSI模型 动力黏度经验公式 空心熔滴 孔隙率
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锆基陶瓷热障涂层的腐蚀研究进展 被引量：1
11
作者 韩旭 耿洪滨 +2 位作者 王铀 李仰 张晓东 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期89-103,共15页
近年来随着航空与航海工业的迅速发展,具有耐高温、长寿命、耐腐蚀等优势的发动机叶片成为开发新一代航空发动机和涡轮发动机的重要一环。热障涂层(TBCs)作为常用的热防护技术,一方面可为发动机叶片部分金属基底提供隔热保护,使其免受... 近年来随着航空与航海工业的迅速发展,具有耐高温、长寿命、耐腐蚀等优势的发动机叶片成为开发新一代航空发动机和涡轮发动机的重要一环。热障涂层(TBCs)作为常用的热防护技术,一方面可为发动机叶片部分金属基底提供隔热保护,使其免受高温气体的影响;但另一方面,更高的发动机工作温度使得叶片及其表面TBCs遭受严重的环境沉积物腐蚀,造成过早失效,腐蚀类型主要有热腐蚀、CMAS腐蚀、熔盐腐蚀等。腐蚀已成为限制TBCs工作温度和服役寿命的难题,抗腐蚀防护是目前TBCs领域研究的重点。本文首先简述了以氧化钇稳定氧化锆陶瓷(YSZ)为主的热障涂层材料的主要特性,再简述了TBCs的不同腐蚀的反应机理,重点从涂层的微观结构设计、梯度涂层的设计、涂层成分改性及掺杂改性等方面与涂层腐蚀过程之间的影响关系出发,阐述了TBCs改性方法与涂层腐蚀的特点。提出未来涂层改进与防护的几种方法,最后对TBCs的腐蚀防护发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 热障涂层(tbcs) 氧化钇稳定氧化锆陶瓷(YSZ) 腐蚀失效 热生长氧化物(TGO) 改性
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基于异常主导损失的残差跨域网络热障涂层太赫兹测厚方法 被引量：1
12
作者 曹丙花 孙凤山 +1 位作者 范孟豹 叶波 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期287-299,共13页
热障涂层微观结构、粗糙度不均匀和厚度小幅变化对太赫兹波影响高度混叠,降低了测厚精度。为此,提出了异常主导损失函数驱动的残差跨域网络测厚方法,减少检测离群值。首先,构建了太赫兹信号解析模型,探究出飞行时间与折射率分别可由时... 热障涂层微观结构、粗糙度不均匀和厚度小幅变化对太赫兹波影响高度混叠,降低了测厚精度。为此,提出了异常主导损失函数驱动的残差跨域网络测厚方法,减少检测离群值。首先,构建了太赫兹信号解析模型,探究出飞行时间与折射率分别可由时域与频域数据求解,设计了快速傅里叶变化层映射出频域特征,基于门控循环网络层感知时域信号变化,依据测厚机理,提出以除法层连接,形成了残差跨域网络结构。然后,由于粗糙度与微观结构变化对太赫兹信号峰值影响混叠,创新构建了异常主导损失函数,增大离群值权重,使网络聚焦于修正测厚离群值。最后,制备了热障涂层样品,开展了太赫兹实验,结果表明,所提出方法最大测厚相对误差小于2.5%。 展开更多
关键词 太赫兹无损检测 热障涂层 厚度测量 异常主导损失 残差网络
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新型窗函数适配的热障涂层太赫兹盲反卷积方法
13
作者 龚云丽 曹丙花 +2 位作者 孙凤山 范孟豹 叶波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期270-279,共10页
热障涂层太赫兹信号严重混叠导致反射峰辨识困难,降低了厚度测量精度。为此,提出了新型窗函数适配的盲反卷积方法,通过增强窗函数与脉冲特征的相似性,提高反卷积信号的重建精度。首先,基于解析模型探究了热障涂层太赫兹反射峰特征,应用... 热障涂层太赫兹信号严重混叠导致反射峰辨识困难,降低了厚度测量精度。为此,提出了新型窗函数适配的盲反卷积方法,通过增强窗函数与脉冲特征的相似性,提高反卷积信号的重建精度。首先,基于解析模型探究了热障涂层太赫兹反射峰特征,应用互相关理论与群智能算法构建新型窗函数,提升了其与波形相似性,据此设计有限脉冲响应(FIR)滤波器消除信号混叠。然后,提取前3次回波获取飞行时间与折射率计算得到陶瓷层厚度,利用Kirchhoff近似表征陶瓷层表面粗糙度影响,修正折射率,降低了测厚误差。最后,通过实验验证了方法的有效性。结果表明,相较于频域小波反卷积和最大相关峰度反卷积,本文方法折射率测量精度分别提升76.32%、83.51%,厚度测量精度分别提升76.20%、89.67%。 展开更多
关键词 太赫兹无损检测 新型窗函数 盲反卷积 热障涂层 厚度测量
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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
14
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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热障涂层厚度的脉冲涡流检测反演方法 被引量：2
15
作者 范文茹 昌勇 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期819-826,共8页
针对热障涂层厚度的高精度测量,提出一种脉冲涡流检测反演方法。该方法提出两阶段处理技术对脉冲涡流检测信号进行预处理,采用主成分分析法提取预处理信号的主成分分量,最后构建BP神经网络实现涂层厚度预测。通过COMSOL建模仿真实验证... 针对热障涂层厚度的高精度测量,提出一种脉冲涡流检测反演方法。该方法提出两阶段处理技术对脉冲涡流检测信号进行预处理,采用主成分分析法提取预处理信号的主成分分量,最后构建BP神经网络实现涂层厚度预测。通过COMSOL建模仿真实验证明两阶段处理方法可有效地减小提离效应并区分厚度特征的变化,基于主成分分析的特征提取方法能够对陶瓷层和粘结层厚度变化进行分类识别。结果显示该方法对陶瓷层厚度计算的平均相对误差约为0.4%,对粘结层厚度计算的平均相对误差约为2.6%。可见,该方法对热障涂层厚度的反演精度较高。 展开更多
关键词 厚度计量 热障涂层 脉冲涡流 两阶段处理法 主成分分析 BP神经网络
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新一代超高温热障涂层研究 被引量：75
16
作者 郑蕾 郭洪波 +3 位作者 郭磊 彭徽 宫声凯 徐惠彬 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期14-24,共11页
介绍先进燃气涡轮发动机热障涂层的研究背景、意义和现状;综述近年来国内外在新一代超高温热障涂层方面的研究进展,包括新型超高温、高隔热陶瓷隔热层材料,1150℃以上抗高温氧化、与先进单晶高温合金化学匹配的新型金属黏结层材料,长寿... 介绍先进燃气涡轮发动机热障涂层的研究背景、意义和现状;综述近年来国内外在新一代超高温热障涂层方面的研究进展,包括新型超高温、高隔热陶瓷隔热层材料,1150℃以上抗高温氧化、与先进单晶高温合金化学匹配的新型金属黏结层材料,长寿命、高可靠性热障涂层结构设计以及先进热障涂层制备技术;分析发动机环境下CMAS沉积物对热障涂层的损伤机理以及相关的CMAS防护方法;最后展望新一代超高温热障涂层的发展动向及研究热点。 展开更多
关键词 发动机 热障涂层 陶瓷 金属 高温 单晶高温合金
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先进航空发动机热障涂层技术研究进展 被引量：173
17
作者 郭洪波 宫声凯 徐惠彬 《中国材料进展》 CAS CSCD 2009年第9期18-26,共9页
评述了先进航空发动机热障涂层技术的重要意义。介绍了近年来国内外在热障涂层材料、涂层制备技术等方面的研究进展,最后展望了下一代高性能航空发动机热障涂层的研究和应用前景。
关键词 热障涂层 航空发动机 材料 制备.
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热障涂层的研究现状与发展方向 被引量：37
18
作者 周宏明 易丹青 +1 位作者 余志明 肖来荣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期4-8,共5页
热障涂层(TBCs)是目前最先进的高温防护涂层之一,具有良好的隔热效果和抗高温氧化性能。综述了热障涂层的陶瓷材料、粘结层材料、涂层结构、制备工艺及涂层失效机理等5个方面的研究现状,在此基础上提出了热障涂层的发展方向。
关键词 热障涂层(tbcs) 研究现状 发展方向
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不同结构8YSZ热障涂层对CMAS沉积物的防护作用 被引量：12
19
作者 何箐 汪瑞军 +2 位作者 邹晗 由晓明 王伟平 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期86-95,共10页
利用常规等离子喷涂和高能等离子喷涂工艺分别制备了不同结构的8YSZ热障涂层，研究了不同结构涂层在高温退火（1250℃，2h）和燃气热冲击条件（1200℃／900℃）下对CMAS沉积物防护作用。结果表明：提高8YSZ涂层致密度和在其表面制备致... 利用常规等离子喷涂和高能等离子喷涂工艺分别制备了不同结构的8YSZ热障涂层，研究了不同结构涂层在高温退火（1250℃，2h）和燃气热冲击条件（1200℃／900℃）下对CMAS沉积物防护作用。结果表明：提高8YSZ涂层致密度和在其表面制备致密氧化铝封阻层可延缓CMAS沉积物渗入和反应，并提高涂层在CMAS耦合条件下燃气热冲击寿命，在孔隙率12．9％的8YSZ涂层表面制备厚度10～20gm致密氧化铝层，热冲击寿命提高4．4倍。8YSZ涂层致密度提高或表面致密氧化铝薄层制备，可进一步降低涂层表面粗糙度，同时燃气热冲击条件下氧化铝层自身逐层剥离的失效形式，均能减缓CMAS的粘附；1250℃下氧化铝层会溶解进入CMAS提高局部Al含量，从而使CMAS中局部低熔点相向高熔点钙长石相转变，会进一步提高界面稳定性。 展开更多
关键词 CMAS沉积物 热障涂层 氧化铝封阻层 防护作用
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ZrO_2陶瓷热障涂层显微结构及隔热性能研究 被引量：9
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作者 牟仁德 何利民 +2 位作者 贺世美 陆峰 陶春虎 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第2期29-32,共4页
用电子束物理气相沉积法(EB-PVD)在DZ125高温合金上制备Y2O3部分稳定化的ZrO2(YSZ)陶瓷热障涂层,并用扫描电镜(SEM)观察涂层显微结构。采用激光脉冲法对EB-PVD热障涂层的热扩散系数进行测试。为防止热扩散系数测试时激光穿透ZrO2陶瓷层... 用电子束物理气相沉积法(EB-PVD)在DZ125高温合金上制备Y2O3部分稳定化的ZrO2(YSZ)陶瓷热障涂层,并用扫描电镜(SEM)观察涂层显微结构。采用激光脉冲法对EB-PVD热障涂层的热扩散系数进行测试。为防止热扩散系数测试时激光穿透ZrO2陶瓷层,在试样表面制备不同材料的遮挡层。结果表明,EB-PVD热障涂层呈明显的柱状晶结构,柱状晶垂直于涂层/基体界面。基体的热扩散系数随温度的升高而急剧增加,陶瓷热障涂层的热扩散系数随温度的升高呈下降趋势,但变化幅度不大。室温下陶瓷层的热扩散系数小于基体的1/3,1200℃时约为基体的1/67。试样的激光遮挡层很好解决了激光脉冲法测试涂层热扩散系数时的不稳定性和激光穿透问题。在满足遮挡要求的条件下,遮挡层材料种类对热扩散系数测试无明显影响。 展开更多
关键词 热障涂层(tbcs) 屯子束物理气相沉积(EB—PVD) 隔热性能 激光脉冲法
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