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陶瓷熱障涂層存在的問(wèn)題及解決方案
編輯:開(kāi)思新材料(蘇州)有限公司官網(wǎng)  上傳時(shí)間:2021-06-30 瀏覽:742 次

出現的問(wèn)題:

熱障涂層是一種氧化物陶瓷保護層,通過(guò)某種涂敷工藝,沉積在熱機受熱零件表面起隔熱和耐腐蝕作用,從而使高溫燃氣和工件基體金屬之間產(chǎn)生很大溫降,達到延長(cháng)熱機零件壽命,提高熱機熱效率的目的。


存在的主要問(wèn)題:

1.涂層附著(zhù)力、涂層失效、涂層性能不穩定。

2.熱膨脹系數相差較大。

3.陶瓷涂層與底層界面間的粘接強度低。

4.陶瓷熱障涂層是多孔的,并含有大量的微細裂紋。


出現的原因:

1.涂層的附著(zhù)力直接影響涂層剝落的質(zhì)量指標。,在燃氣渦輪發(fā)動(dòng)機上礦大應用的主要限制因素。

2.易產(chǎn)生較大的殘余應力。

3.由于噴涂時(shí)的沉積過(guò)程造成的。噴涂第一層氧化物涂層時(shí),噴涂在冷的高熱傳導性的表面上,會(huì )出現較大的熱震,過(guò)高的預熱溫度會(huì )增大金屬基體的冷卻收縮,使涂層壽命下降。

4.由于燃油燃燒氣體及腐蝕性熔鹽能通過(guò)孔隙和縱向裂紋滲入涂層及底層,使氧化物陶瓷涂層和粘結底層遭到損害。


解決方案:

1.提高涂層結合強度除優(yōu)選最佳噴涂工藝參數和提高預處理技術(shù)外,要視工況控制涂層結構,提高涂層氣孔率。

2.為保證從基體到涂層材料的平滑過(guò)度,可在基體金屬與陶瓷涂層之間噴涂1-3層中間層,以提高陶瓷涂層的結合強度。

3.基體溫度控制在200-300℃范圍內,可減少由于迅速冷卻而產(chǎn)生的壓應力,并能提高涂層的韌性。

4.研究在TBC和粘接金屬底層中使用新合金元素,增加其抗環(huán)境能力。提高底層的抗氧化、抗腐蝕能力、提高涂層壽命。



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