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稀土锆酸盐热障涂层材料研究进展

项建英 , 陈树海 , 黄继华 , 周国栋 , 梁文建 , 汪瑞军 , 何箐

材料导报

稀土锆酸盐是最有希望应用于未来高性能航空发动机的热障涂层材料之一.归纳了国内外研究者在稀土锆酸盐类陶瓷材料上取得的结果,系统分析了不同位置全取代或部分取代得到的掺杂陶瓷材料的热物理性能和力学性能,并讨论了热障涂层材料研究的发展趋势,最后指出了稀土高酸盐热障涂层材料需要进一步研究的关键问题.

关键词: 热障涂层 , 稀土锆酸盐 , 热物理性能 , 力学性能

热传导对双陶瓷热障涂层隔热效果影响研究

周国栋 , 陈树海 , 黄继华 , 赵兴科 , 张华

材料科学与工艺

为了更好地设计双陶瓷热障涂层结构,考察在制备和服役过程中热导率的变化对隔热效果的影响,建立了双陶瓷热障涂层半透明数学模型,采用有限元ANSYS软件模拟了稳态隔热效果.结果表明：顶层陶瓷层的热导率增大降低了隔热效果,且随顶层厚度增加隔热效果降低幅度增大;第2层陶瓷层的热导率增大降低了隔热效果,且随顶层厚度增加隔热效果降低幅度减小;陶瓷层半透明且衰减系数很小时,顶层厚度增加,隔热效果先快速后缓慢增加至不变甚至略有降低,且远低于相同条件下不透明时.顶层陶瓷层热导率变化对隔热效果影响大于第2层陶瓷层.

关键词: 热障涂层 , 双陶瓷层 , 热传导 , 热辐射 , 半透明

C/SiC复合材料抗热震涂层制备及失效机制研究

靳磊 , 崔向中 , 王纯 , 周海滨 , 周国栋 , 杨璟

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15061801

在C/SiC材料上制备环境障碍涂层是对C/SiC高温防护的有效解决办法.利用化学共沉积法制备BaO-SrO-Al2O3-SiO2(BSAS),ZrO2-Y2O3 (YSZ),Sc2O3-ZrO2-Y2O3 (ScYSZ)粉末材料,然后采取相同的等离子喷涂工艺参数在C/SiC复合材料表面制备3种抗热震(水淬)涂层.本文主要涉及到抗水淬涂层结构设计、0.2 mm厚涂层的抗水淬性能、4种不同厚度涂层的抗水淬能力、涂层失效机制等研究内容.研究结果表明:C/SiC复合材料上0.2 mm厚的抗水淬涂层,在1600℃下其抗水淬能力强弱为ScYSZ(24次)＞YSZ(22次)＞BSAS(21次).0.2,0.3,0.5及0.6 mm4种不同厚度对涂层的抗水淬能力影响规律表明:厚度为0.2 mm时涂层具有最优的抗水淬性能.并探讨了涂层的失效机制:BSAS,YSZ,ScYSZ 3种涂层,其YSZ相稳定性最差,BSAS作为单一的抗热震层其应力最大.BSAS+ ScYSZ复合涂层应力最小、相稳定、抗水淬能力最强.

关键词: C/SiC复合材料 , 抗热震涂层 , BSAS涂层 , YSZ涂层 , ScYSZ涂层

C/SiC复合材料高温抗氧化BSAS涂层制备及性能

靳磊 , 王纯 , 周海滨 , 周国栋 , 李培忠

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.01.014

利用大气等离子喷涂在C/SiC复合材料表面制备BSAS涂层,并研究涂层的高温抗氧化性能.结果表明:包裹有BSAS涂层的复合材料在1 400℃下抗氧化性能良好,120 h后,样品失重率仅为复合材料自身失重率的1/7.1 400℃下热循环300 h后涂层剥落失效,同时发现BSAS涂层由六方相生成单斜相.

关键词: 复合材料 , 高温抗氧化性能 , BSAS涂层

双陶瓷层热障涂层的隔热行为有限元模拟研究

周国栋 , 陈树海 , 黄继华

功能材料

基于热传导、热对流和热辐射理论建立了双陶瓷层热障涂层不透明和半透明物理模型,采用有限元ANSYS软件模拟了稳态温度场。结果表明双陶瓷层在不透明时,随总厚度或顶层厚度增加,顶层上表面温度近似线性增加,第2层和粘结层上表面温度近似线性降低。在陶瓷层半透明条件下,衰减系数对各层温度有一定影响。在衰减系数很大时,各层温度与不透明情况类似;在衰减系数较小时,顶层上表面温度略低于不透明时,第2层上表面温度略高于不透明时,粘结层上表面温度先快速后缓慢降低并保持不变,且远高于不透明时,界面反射能降低各层温度。

关键词: 热障涂层 , 双陶瓷层 , 隔热行为 , 热辐射

中国生物材料学会成立张兴栋院士任理事长

中国材料进展

2012年4月6日上午，中国生物材料学会成立大会暨第一届理事会在北京航空航天大学召开。这个新的一级学会的成立标志着我国生物材料学科和产业发展的一个新的里程碑。

关键词: 材料学会 , 生物 , 中国 , 理事长 , 北京航空航天大学 , 院士 , 材料学科 , 理事会

“十二·五”开局之年我国材料界的一次学术盛会——“2011北京材料周暨展览会”侧记

刘新梅

中国材料进展

2011年5月18～20日，“2011北京材料周暨展览会”在北京国家会议中心隆重举行。本次会议由中国材料研究学会主办，北京科技大学、华南理工大学、哈尔滨工业大学、中国建筑材料科学研究总院、中国钢研科技集团和北京航空航天大学共同协办，并得到了国际材料联合会（IUMRS）、中国科学技术协会、国家自然科学基金委员会、

关键词: 材料研究学会 , 北京科技大学 , 展览会 , 国家自然科学基金委员会 , 北京航空航天大学 , 哈尔滨工业大学 , 学术 , 华南理工大学

超高周疲劳的研究进展

关昕 , 孟延军

钢铁研究

论述了超高周疲劳研究的背景及意义,总结了近年来超高周疲劳的研究成果包括超高周疲劳的典型特征如S-N曲线、裂纹起源、起裂机理、影响超高周疲劳行为的因素等,介绍了超高周疲劳的常用实验手段,提出了今后超高周疲劳研究的课题.

关键词: 超高周疲劳 , S-N曲线 , 疲劳裂纹萌生 , 超声疲劳实验

TC17合金低周疲劳性能与低周疲劳断口形貌

张翥 , 惠松骁 , 路纲

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.z1.079

研究了不同温度下TC17合金低周疲劳性能和断口形貌,确定了不同温度下合金低周疲劳曲线的数学表达式,分析了合金棒材低周疲劳断口形貌特征.

关键词: 低周疲劳 , 断口形貌 , TC17钛合金

高周疲劳和低周疲劳统一的能量表征方法研究

许超 , 张国栋 , 苏彬

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.016

对高周疲劳和低周疲劳寿命预测模型进行了研究,提出了一种能够将高周疲劳和低周疲劳统一表征的能量形式参量.用统一的能量形式表征参量对高温合金GH141的760℃高周疲劳和低周疲劳数据进行处理,得到理想的能量-寿命方程.用1Cr11Ni2W2MoV钢500℃和粉末盘材料FGH95的600℃高温低周疲劳和高周疲劳数据对统一表征方法进行验证,验证结果表明,用能量形式的表征参量能够得到理想的能量-寿命方程.

关键词: 高周疲劳 , 低周疲劳 , 寿命预测 , 能量表征 , 高温合金