项建英
,
陈树海
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黄继华
,
周国栋
,
梁文建
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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
周国栋
,
陈树海
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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
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
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
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
