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航空发动机涡轮叶片热障涂层冲蚀试验装置的研制
被引量：
11
1
作者
杨丽
谭明
+1 位作者
周文峰
周益春
《装备环境工程》
CAS
2016年第3期48-56,共9页
目的通过研制热障涂层冲蚀服役环境的模拟装置,来研究冲蚀失效机制。方法通过研制模拟热障涂层高温热冲击的燃气喷枪,在喷枪中设计速度、流量可控的颗粒送料系统,同时在装置中集成裂纹演化实时检测的声发射系统。结果该系统实现了热障...
目的通过研制热障涂层冲蚀服役环境的模拟装置,来研究冲蚀失效机制。方法通过研制模拟热障涂层高温热冲击的燃气喷枪,在喷枪中设计速度、流量可控的颗粒送料系统,同时在装置中集成裂纹演化实时检测的声发射系统。结果该系统实现了热障涂层冲蚀服役环境的模拟,温度场、裂纹演化损伤参量的同步采集、输出与显示,从而完成了冲蚀服役环境模拟与关键损伤参量实时检测的一体化设计。结论装置能完成热障涂层常温、高温等各种服役温度、各种冲蚀角度、各种冲蚀速度等条件下的模拟试验,并提供较为系统的损伤参量检测数据,为理解热障涂层的冲蚀机理、优化其设计制备提供有效的试验数据。
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关键词
热障涂层
冲蚀
无损检测
航空发动机
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职称材料
不同制备工艺的热障涂层高温下TGO生长规律及微观结构的演变分析
被引量：
2
2
作者
葛龙飞
朱旺
杨丽
《湘潭大学学报（自然科学版）》
CAS
2020年第3期13-23,共11页
热障涂层作为一种耐高温、耐腐蚀的热防护陶瓷材料,被广泛应用于航空发动机的高温部件,改善了发动机的耐高温性能且延长了其服役寿命.在高温服役环境中,由于界面氧化导致的TGO生长是诱发涂层剥落失效的主要原因.剥落失效是制约热障涂层...
热障涂层作为一种耐高温、耐腐蚀的热防护陶瓷材料,被广泛应用于航空发动机的高温部件,改善了发动机的耐高温性能且延长了其服役寿命.在高温服役环境中,由于界面氧化导致的TGO生长是诱发涂层剥落失效的主要原因.剥落失效是制约热障涂层在高性能航空发动机上安全应用的重要瓶颈,因此准确预测高温下热障涂层TGO的生长规律及微观形貌的演变规律对理解热障涂层界面氧化剥落失效至关重要.基于此,该文开展了不同制备工艺热障涂层材料的高温氧化实验,来分析TGO的生长规律以及微观形貌演变规律.实验结果表明:NiCrAlYSi黏结层氧化速率最快,抗氧化性能最差,TGO的生长不规则,氧化后期容易剥落.NiCrAl合金样品在高温下的氧化速率较慢,TGO的生长缓慢,抗氧化性能较好.Pt扩散黏结层的氧化速率介于两者之间,TGO的生长速率缓慢.在分析合金材料氧化的过程中,发现样品表面的粗糙度对TGO的生长有较大的影响,表面粗糙度越小TGO的生长速率越快,与基底的结合性越好.
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关键词
热障涂层
热生长氧化物
高温氧化
微观形貌
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职称材料
基于相场法的高温烧结条件下等离子喷涂热障涂层微结构演化模拟
3
作者
谭振宇
杨紫涵
+2 位作者
朱旺
杨丽
周益春
《湘潭大学学报（自然科学版）》
CAS
2020年第3期82-89,共8页
为提高航空发动机性能,热障涂层被广泛地用于涡轮叶片上.涂层在高温下服役时,会发生烧结,使涂层变得更加致密,从而不可避免地增加了热障涂层的弹性模量和热导系数,强烈地影响了涂层的耐用性、效率和性能.该文针对等离子喷涂制备的热障涂...
为提高航空发动机性能,热障涂层被广泛地用于涡轮叶片上.涂层在高温下服役时,会发生烧结,使涂层变得更加致密,从而不可避免地增加了热障涂层的弹性模量和热导系数,强烈地影响了涂层的耐用性、效率和性能.该文针对等离子喷涂制备的热障涂层,建立了涂层的二维真实微结构有限元模型,并运用相场模型研究了在1400℃烧结条件下涂层微结构随时间演化的动态规律.计算结果表明:在烧结初期,涂层中微裂纹在最窄处迅速愈合,并开始形成不连续的单个小孔隙.烧结中期,前期由微裂纹产生的孔隙不断愈合,或者与相邻孔隙合并.烧结后期,涂层前期微裂纹大都形成了球形,孔隙间相对距离大,较小孔隙主要是以愈合的方式消失,涂层孔隙率随烧结时间的增加先迅速下降后趋于平稳.模拟的结果与实验结果相吻合.
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关键词
热障涂层
相场法
真实微结构
烧结
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职称材料
题名
航空发动机涡轮叶片热障涂层冲蚀试验装置的研制
被引量：
11
1
作者
杨丽
谭明
周文峰
周益春
机构
湘潭大学材料科学与工程学院装备用关键薄膜材料及应用湖南省国防科技重点实验室
湘潭
大学
材料
科学与
工程
学院
低维
材料及
其
应用
技术教育部
重点
实验室
出处
《装备环境工程》
CAS
2016年第3期48-56,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51590891
11272275
11472237)~~
文摘
目的通过研制热障涂层冲蚀服役环境的模拟装置,来研究冲蚀失效机制。方法通过研制模拟热障涂层高温热冲击的燃气喷枪,在喷枪中设计速度、流量可控的颗粒送料系统,同时在装置中集成裂纹演化实时检测的声发射系统。结果该系统实现了热障涂层冲蚀服役环境的模拟,温度场、裂纹演化损伤参量的同步采集、输出与显示,从而完成了冲蚀服役环境模拟与关键损伤参量实时检测的一体化设计。结论装置能完成热障涂层常温、高温等各种服役温度、各种冲蚀角度、各种冲蚀速度等条件下的模拟试验,并提供较为系统的损伤参量检测数据,为理解热障涂层的冲蚀机理、优化其设计制备提供有效的试验数据。
关键词
热障涂层
冲蚀
无损检测
航空发动机
Keywords
thermal barrier coatings
erosion
nondestructive testing
air engine
分类号
TJ04 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
V232.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
不同制备工艺的热障涂层高温下TGO生长规律及微观结构的演变分析
被引量：
2
2
作者
葛龙飞
朱旺
杨丽
机构
湘潭
大学
材料
科学与
工程
学院
湘潭
大学
材料
科学与
工程
学院
出处
《湘潭大学学报（自然科学版）》
CAS
2020年第3期13-23,共11页
基金
国家自然科学基金项目(11602211)
国家自然科学基金项目(51590891,11890684,51672233)。
文摘
热障涂层作为一种耐高温、耐腐蚀的热防护陶瓷材料,被广泛应用于航空发动机的高温部件,改善了发动机的耐高温性能且延长了其服役寿命.在高温服役环境中,由于界面氧化导致的TGO生长是诱发涂层剥落失效的主要原因.剥落失效是制约热障涂层在高性能航空发动机上安全应用的重要瓶颈,因此准确预测高温下热障涂层TGO的生长规律及微观形貌的演变规律对理解热障涂层界面氧化剥落失效至关重要.基于此,该文开展了不同制备工艺热障涂层材料的高温氧化实验,来分析TGO的生长规律以及微观形貌演变规律.实验结果表明:NiCrAlYSi黏结层氧化速率最快,抗氧化性能最差,TGO的生长不规则,氧化后期容易剥落.NiCrAl合金样品在高温下的氧化速率较慢,TGO的生长缓慢,抗氧化性能较好.Pt扩散黏结层的氧化速率介于两者之间,TGO的生长速率缓慢.在分析合金材料氧化的过程中,发现样品表面的粗糙度对TGO的生长有较大的影响,表面粗糙度越小TGO的生长速率越快,与基底的结合性越好.
关键词
热障涂层
热生长氧化物
高温氧化
微观形貌
Keywords
thermal barrier coatings
thermal grown oxide
high-temperature oxidation
microstructure
分类号
O369 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
基于相场法的高温烧结条件下等离子喷涂热障涂层微结构演化模拟
3
作者
谭振宇
杨紫涵
朱旺
杨丽
周益春
机构
湘潭
大学
材料
科学与
工程
学院
湘潭
大学
材料
科学与
工程
学院
出处
《湘潭大学学报（自然科学版）》
CAS
2020年第3期82-89,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51590891,11890684,51672233)。
文摘
为提高航空发动机性能,热障涂层被广泛地用于涡轮叶片上.涂层在高温下服役时,会发生烧结,使涂层变得更加致密,从而不可避免地增加了热障涂层的弹性模量和热导系数,强烈地影响了涂层的耐用性、效率和性能.该文针对等离子喷涂制备的热障涂层,建立了涂层的二维真实微结构有限元模型,并运用相场模型研究了在1400℃烧结条件下涂层微结构随时间演化的动态规律.计算结果表明:在烧结初期,涂层中微裂纹在最窄处迅速愈合,并开始形成不连续的单个小孔隙.烧结中期,前期由微裂纹产生的孔隙不断愈合,或者与相邻孔隙合并.烧结后期,涂层前期微裂纹大都形成了球形,孔隙间相对距离大,较小孔隙主要是以愈合的方式消失,涂层孔隙率随烧结时间的增加先迅速下降后趋于平稳.模拟的结果与实验结果相吻合.
关键词
热障涂层
相场法
真实微结构
烧结
Keywords
TBCs
phase field method
real microstructure
sintering
分类号
V261.93+3 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
航空发动机涡轮叶片热障涂层冲蚀试验装置的研制
杨丽
谭明
周文峰
周益春
《装备环境工程》
CAS
2016
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
不同制备工艺的热障涂层高温下TGO生长规律及微观结构的演变分析
葛龙飞
朱旺
杨丽
《湘潭大学学报（自然科学版）》
CAS
2020
2
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职称材料
3
基于相场法的高温烧结条件下等离子喷涂热障涂层微结构演化模拟
谭振宇
杨紫涵
朱旺
杨丽
周益春
《湘潭大学学报（自然科学版）》
CAS
2020
0
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职称材料
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