航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2013年
6期
1485-1492
,共8页
郝维维%郑蕾%郭洪波%宫声凯%徐惠彬
郝維維%鄭蕾%郭洪波%宮聲凱%徐惠彬
학유유%정뢰%곽홍파%궁성개%서혜빈
热障涂层%陶瓷%LaTi2Al9O19%等离子喷涂%热导率
熱障塗層%陶瓷%LaTi2Al9O19%等離子噴塗%熱導率
열장도층%도자%LaTi2Al9O19%등리자분도%열도솔
thermal barrier coatings%ceramic%LaTi2Al9O19%plasma spraying%thermal conductivity
第一代热障涂层(TBCs)由氧化钇部分稳定的氧化锆(YSZ)陶瓷隔热层和金属粘结层组成,该涂层长期使用温度低于1 200℃.随着先进航空发动机向着高推重比发展,迫切要求发展新一代超高温、高隔热热障涂层材料.LaTi2 Al9 O19(LTA)在1 500℃长期保持相稳定,是一种非常有前景的超高温热障涂层候选材料.本文采用大气等离子喷涂(APS)制备了LTA涂层,研究了喷涂工艺对涂层微观组织结构和热物理性能的影响.结果表明沉积态涂层中含少量的非晶态,在860℃和1 130℃出现晶化峰.等离子喷涂过程中La2O3挥发量较多,导致沉积态涂层中La元素与原始粉末相比含量偏低,而其他组分的化学成分随喷涂功率变化不大.LTA涂层的热扩散系数在1 400℃下为0.3～0.4mm2·s-1,热导率为1.1～1.6 W·m-1·K-1.1 050℃经过20小时热处理后,得到晶化的涂层在晶化温度范围内的热扩散系数和热导率值均增大.随着喷涂功率减小,涂层孔隙率增加,热导率减小.
第一代熱障塗層(TBCs)由氧化釔部分穩定的氧化鋯(YSZ)陶瓷隔熱層和金屬粘結層組成,該塗層長期使用溫度低于1 200℃.隨著先進航空髮動機嚮著高推重比髮展,迫切要求髮展新一代超高溫、高隔熱熱障塗層材料.LaTi2 Al9 O19(LTA)在1 500℃長期保持相穩定,是一種非常有前景的超高溫熱障塗層候選材料.本文採用大氣等離子噴塗(APS)製備瞭LTA塗層,研究瞭噴塗工藝對塗層微觀組織結構和熱物理性能的影響.結果錶明沉積態塗層中含少量的非晶態,在860℃和1 130℃齣現晶化峰.等離子噴塗過程中La2O3揮髮量較多,導緻沉積態塗層中La元素與原始粉末相比含量偏低,而其他組分的化學成分隨噴塗功率變化不大.LTA塗層的熱擴散繫數在1 400℃下為0.3～0.4mm2·s-1,熱導率為1.1～1.6 W·m-1·K-1.1 050℃經過20小時熱處理後,得到晶化的塗層在晶化溫度範圍內的熱擴散繫數和熱導率值均增大.隨著噴塗功率減小,塗層孔隙率增加,熱導率減小.
제일대열장도층(TBCs)유양화을부분은정적양화고(YSZ)도자격열층화금속점결층조성,해도층장기사용온도저우1 200℃.수착선진항공발동궤향착고추중비발전,박절요구발전신일대초고온、고격열열장도층재료.LaTi2 Al9 O19(LTA)재1 500℃장기보지상은정,시일충비상유전경적초고온열장도층후선재료.본문채용대기등리자분도(APS)제비료LTA도층,연구료분도공예대도층미관조직결구화열물이성능적영향.결과표명침적태도층중함소량적비정태,재860℃화1 130℃출현정화봉.등리자분도과정중La2O3휘발량교다,도치침적태도층중La원소여원시분말상비함량편저,이기타조분적화학성분수분도공솔변화불대.LTA도층적열확산계수재1 400℃하위0.3～0.4mm2·s-1,열도솔위1.1～1.6 W·m-1·K-1.1 050℃경과20소시열처리후,득도정화적도층재정화온도범위내적열확산계수화열도솔치균증대.수착분도공솔감소,도층공극솔증가,열도솔감소.
