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等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)热障涂层在高温高速航空煤油燃气热冲击下的失效机制 被引量：2
1
作者 宋国斌 杨晋萍 +1 位作者 董勇军 崔崇 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2022年第6期20-25,共6页
采用等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)法,在单晶合金叶片表面制备了热障涂层的MCrAlY底层和氧化钇稳定氧化锆(YSZ)面层,采用扫描电镜和能谱仪,分析了其在高温高速航空煤油燃气热冲击下的失效机制.结果表明:YSZ面层为类柱状晶结构;在高温... 采用等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)法,在单晶合金叶片表面制备了热障涂层的MCrAlY底层和氧化钇稳定氧化锆(YSZ)面层,采用扫描电镜和能谱仪,分析了其在高温高速航空煤油燃气热冲击下的失效机制.结果表明:YSZ面层为类柱状晶结构;在高温高速航空煤油燃气热冲击下,MCrAlY底层表面形成了连续的热增长氧化膜(TGO),且叶片正面MCrAlY底层表面的TGO厚度明显大于叶片背面的;叶片受燃气直接冲击的区域,YSZ面层发生整体剥落,类柱状晶从根部发生断裂;叶片未受燃气直接冲击的区域,YSZ面层较完整;YSZ面层整体剥落主要是外界环境中的颗粒物进入高温高速燃气中,对热障涂层产生冲蚀造成的. 展开更多
关键词 等离子喷涂物理气相沉积(ps-pvd) 热障涂层 高温高速 航空煤油燃气 失效机制
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等离子喷涂-物理气相沉积射流中粒子状态和分布 被引量：12
2
作者 邓子谦 刘敏 +3 位作者 毛杰 邓春明 马景涛 陈志坤 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期81-88,共8页
采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)在高温合金基体上沉积7YSZ热障涂层,通过分步沉积实验、径向和轴向的涂层结构分布实验探讨了涂层中各种粒子的种类、形成原因、对涂层结构的影响及射流中的粒子分布。研究表明:PS-PVD实际上是一种... 采用等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)在高温合金基体上沉积7YSZ热障涂层,通过分步沉积实验、径向和轴向的涂层结构分布实验探讨了涂层中各种粒子的种类、形成原因、对涂层结构的影响及射流中的粒子分布。研究表明:PS-PVD实际上是一种以气相沉积为主,多相混合的沉积方式。涂层的沉积过程中,气相沉积是柱状晶形成的主要原因;熔融及部分熔融的大颗粒对可以直接改变柱状结构的生长状态;气相再凝固和气化不充分残留的小颗粒对涂层的影响是一个累积的过程。气相主要集中在射流中心,越靠近射流边缘,部分熔融粒子的比例越高,最终导致PS-PVD沉积涂层结构出现空间分布特征。 展开更多
关键词 等离子喷涂-物理气相沉积(ps-pvd) 涂层生长 空间分布 熔滴/固态颗粒
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YSZ粉末结构特征对其PS-PVD热障涂层形貌影响的研究 被引量：7
3
作者 贾芳 高丽华 +5 位作者 于月光 冀晓鹃 章德铭 彭浩然 卢晓亮 侯伟骜 《热喷涂技术》 2018年第3期50-58,64,共10页
热喷涂粉末材料特性对涂层组织形貌通常具有重要影响。PS-PVD技术作为一种新兴的热障涂层制备技术,受到了国内外的广泛关注,但粉末材料特性对YSZ热障涂层沉积形貌影响的研究尚待深入。本文采用化学沉淀、喷雾造粒等方法制备了适于等离... 热喷涂粉末材料特性对涂层组织形貌通常具有重要影响。PS-PVD技术作为一种新兴的热障涂层制备技术,受到了国内外的广泛关注,但粉末材料特性对YSZ热障涂层沉积形貌影响的研究尚待深入。本文采用化学沉淀、喷雾造粒等方法制备了适于等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)的YSZ球形团聚粉末,通过制备工艺参数的调节获得了具有不同结构特征的YSZ粉末,并对其进行了PS-PVD涂层沉积试验研究。研究结果表明,YSZ粉末在PS-PVD等离子射流中实现有效气化,首先需要粉末具有合适的粒径,粉末过粗或过细均不利于粉末气化及类柱状晶涂层结构的形成,通常D10不大于3μm、D_(50)处于5-10μm、D_(90)不大于25μm的YSZ粉末更容易气化;当粉末粒度范围和松装密度接近,内部疏松程度不同时,"二次团聚"造粒粉末经射流后气化沉积效果明显优于仅"一次团聚"粉末;对粉末进行不同程度的致密化处理后,其内聚强度和松装密度变高,由于粉末过于致密难以实现有效气化,涂层沉积速率低;而内聚强度适中,松装密度为1g/cm^3左右的粉末沉积效果较好。 展开更多
关键词 等离子喷涂-物理气相沉积(ps-pvd) YSZ粉末 气化 涂层形貌
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等离子喷涂-物理气相沉积YSZ热障涂层的制备及微观结构研究 被引量：3
4
作者 徐静 毛杰 +4 位作者 梁兴华 邓子谦 邓春明 邓畅光 刘敏 《广西科技大学学报》 2021年第4期17-21,共5页
热障涂层与冷却技术结合可以极大地提高航空涡轮发动机叶片的服役温度,而羽毛柱状结构的等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)热障涂层因其热导率低、应变容限良好、热循环寿命长等优势备受关注.通过进行物相分析,使用扫描电子显微镜(SEM)... 热障涂层与冷却技术结合可以极大地提高航空涡轮发动机叶片的服役温度,而羽毛柱状结构的等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)热障涂层因其热导率低、应变容限良好、热循环寿命长等优势备受关注.通过进行物相分析,使用扫描电子显微镜(SEM)观察热障涂层表面及截面的形貌结构;在SEM二维图像的基础上,使用图像法计算孔隙率.结果表明:通过PS-PVD设备制备出的热障涂层结晶度良好,空间点矩阵属于P/nmc(137),为四方结构,涂层平均平面孔隙率较大,为20.03%,具有良好的隔热性能. 展开更多
关键词 等离子喷涂-物理气相沉积(ps-pvd) 热障涂层 制备 微观结构
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PS-PVD制备YSZ热障涂层的CMAS腐蚀行为研究 被引量：1
5
作者 严刚 刘伟 +4 位作者 罗俊辉 谷凯凯 李聪 杨丽 周益春 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期57-63,共7页
热障涂层(TBCs)广泛应用于先进航空发动机热端部件,有效延长了发动机热端部件的服役寿命,成为先进航空发动机必不可少的热防护材料。但在服役过程中一些大气沉积物CMAS加热后变为熔融体吸附在热障涂层表面,并沿着孔隙和裂纹等缺陷渗透... 热障涂层(TBCs)广泛应用于先进航空发动机热端部件,有效延长了发动机热端部件的服役寿命,成为先进航空发动机必不可少的热防护材料。但在服役过程中一些大气沉积物CMAS加热后变为熔融体吸附在热障涂层表面,并沿着孔隙和裂纹等缺陷渗透至涂层内部,诱导涂层过早失效。采用等离子-物理气相沉积技术(PS-PVD)制备YSZ热障涂层,利用XRD、SEM等表征手段,对不同腐蚀时间的涂层物相成分、微观结构进行了表征。研究结果表明,YSZ涂层在1250℃下经过CMAS腐蚀后发生了相变;随着腐蚀时间的增加,CMAS沉积物会沿着热障涂层类柱状晶间隙渗透至内部,导致涂层结构出现疏松,并且在陶瓷层上部区域出现了类柱状晶断裂现象,涂层宏观表现为部分陶瓷层剥落;腐蚀8 h后陶瓷层部分区域出现了类柱状晶从粘结层上整体剥离;CMAS渗透深度随腐蚀时间的增加不断加大,在腐蚀3 h内其渗透速度相对较快,腐蚀3 h以后其渗透速度会相对变得缓慢。 展开更多
关键词 等离子喷涂-物理气相沉积(ps-pvd) 热障涂层(TBCs) CMAS腐蚀 渗透速度 失效行为
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