航空发动机热端部件表面高温陶瓷涂层性能优化

1

作者 冯驰 杨斌 +3 位作者 雷强 王建峰 邹丰 段素杰 《装备环境工程》 CAS 2024年第6期78-84,共7页

目的 对航空发动机热端部件表面长效防护涂层W-200进行改进,研制高温稳定性更好且不易崩瓷的高温合金表面新型高温陶瓷涂层,解决W-200涂层在部分高温合金表面暴露出的易崩瓷、剥落问题。方法 通过调整膨胀系数、软化温度、析晶温度,来... 目的 对航空发动机热端部件表面长效防护涂层W-200进行改进,研制高温稳定性更好且不易崩瓷的高温合金表面新型高温陶瓷涂层,解决W-200涂层在部分高温合金表面暴露出的易崩瓷、剥落问题。方法 通过调整膨胀系数、软化温度、析晶温度,来研制新型耐高温玻璃和耐高温填料,并制备新的高温陶瓷涂层浆料。结果 所研制的新型高温陶瓷涂层W-400能够满足在高温合金表面1 150~1 230℃顺利烧结,且具有更大的膨胀系数,可与高温合金基材的膨胀系数更匹配。同时,W-400的析晶温度区间为868~1 213℃,在析晶温度区间,涂层较W-200具有更好的高温稳定性,以及更优的抗热震、抗剥落性能,并可覆盖实际应用的温度范围。结论 新型高温陶瓷涂层W-400解决了目前W-200高温陶瓷涂层在航空发动机高温合金热端部件表面烧结后易崩瓷的问题。根据本项目的研究基础,对未来可研制出能够在其他金属表面1 250~1 400℃顺利烧结的耐温更高的新型高温陶瓷涂层提供了可能性。 展开更多

关键词 高温陶瓷涂层 高温合金 航空发动机 玻璃 陶瓷 抗剥落

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新型高温陶瓷涂层的制备工艺 被引量：1

2

作者 谭澄宇 郑子樵 夏长清 《新技术新工艺》 北大核心 2002年第7期47-48,共2页

研究了一种新型高温陶瓷涂层的制备工艺 ,提出了涂层制备、烧结的方法和条件。该涂层通过了 5 0次以上的热震试验 ,并在新一代发动机上通过了工况试车 ;所研究的陶瓷涂层具有良好的粘附性与抗热震性 ,还可望在其他领域中应用推广。

关键词 高温陶瓷涂层 制备工艺 发动机 热障涂层

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莫来石结合碳化硅高温吸热陶瓷抗氧化性能的研究 被引量：2

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作者 徐晓虹 骞少阳 +3 位作者 吴建锋 冷光辉 刘孟 方斌正 《中国陶瓷工业》 CAS 2010年第5期1-5,共5页

以碳化硅及合成莫来石微粉为主要原料,制备了用于非真空太阳能吸热管的莫来石结合碳化硅高温陶瓷涂层。针对碳化硅基材料高温氧化问题,测定了样品的烧成增重率及亮度并结合XRD、SEM研究了莫来石结合碳化硅陶瓷的抗氧化性能。结果表明,... 以碳化硅及合成莫来石微粉为主要原料,制备了用于非真空太阳能吸热管的莫来石结合碳化硅高温陶瓷涂层。针对碳化硅基材料高温氧化问题,测定了样品的烧成增重率及亮度并结合XRD、SEM研究了莫来石结合碳化硅陶瓷的抗氧化性能。结果表明,莫来石添加量为20%,经1 380℃烧成样品的抗氧化性最好,其增重率为7.49%,亮度值为46.61。XRD分析烧结体主晶相为碳化硅(α-SiC)和莫来石(3Al2O3.2SiO2),并含有少量的方石英(SiO2),莫来石作为结合相在碳化硅晶粒周围形成"骨架",与SiO2玻璃相形成三围的网状保护层包裹在碳化硅表面,阻止碳化硅氧化。 展开更多

关键词 莫来石结合碳化硅 高温陶瓷涂层 抗氧化性 烧成增重率 亮度 非真空太阳能吸热管

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W-2高温陶瓷涂层的应用研究 被引量：2

4

作者 段绪海 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 1990年第3期19-22,31,共5页

一、前言 研究了一种以SiO₂、Cr₂O₃、BaO为主的多种氧化物组成的高温陶瓷涂层,它可用于燃气轮机的高温部件的防护。高温部件在高速燃气的冲刷下,将发生高温氧化... 一、前言 研究了一种以SiO₂、Cr₂O₃、BaO为主的多种氧化物组成的高温陶瓷涂层,它可用于燃气轮机的高温部件的防护。高温部件在高速燃气的冲刷下,将发生高温氧化、高温冲蚀、以致变形和开裂。K403导向叶片在运行150℃小时之后表面出现严重的腐蚀、叶盆和叶背的高温区有大块凸凹不平的腐蚀坑和裂纹（图1）。 展开更多

关键词 高温陶瓷涂层 应用 研究 金属防腐

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ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层的抗烧蚀性能研究 被引量：12

5

作者 周海军 张翔宇 +3 位作者 高乐 胡建宝 吴斌 董绍明 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期256-260,共5页

为了提高C/C复合材料的抗氧化烧蚀性能,采用浆料浸涂与原位反应复合工艺在材料表面制备了ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层,利用氧-丙烷火焰测试了涂层的抗烧蚀性能。结果表明:采用复合工艺所制备的ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层与基材具有较高的结合强... 为了提高C/C复合材料的抗氧化烧蚀性能,采用浆料浸涂与原位反应复合工艺在材料表面制备了ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层,利用氧-丙烷火焰测试了涂层的抗烧蚀性能。结果表明:采用复合工艺所制备的ZrB2-SiC超高温陶瓷涂层与基材具有较高的结合强度;在氧-丙烷火焰冲刷条件下,涂层具有良好的抗烧蚀性能,涂层经1500℃下烧蚀600 s,ZrB2-SiC涂层无明显烧蚀,C/C复合材料保持完好。微观结构观察表明:烧蚀测试后,涂层中存在ZrO2和大量超高温陶瓷相,涂层抗烧蚀形式主要表现为热化学烧蚀和机械剥蚀。 展开更多

关键词 C C复合材料 超高温陶瓷涂层 烧蚀性能

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C_f/SiC复合材料的ZrB_2-SiC/SiC超高温陶瓷涂层研究 被引量：6

6

作者 綦育仕 王艳艳 +2 位作者 周长灵 尹长霞 刘福田 《现代技术陶瓷》 CAS 2016年第2期119-125,共7页

采用两步包埋法在Cf/SiC复合材料表面制备了Zr B_2-SiC/SiC超高温陶瓷涂层。借助SEM、XRD对涂层的微观结构及物相组成进行了分析研究,并进行了高温静态氧化和热震测试。研究表明,1500°C氧化5 h后,涂层表面覆盖有平整的玻璃相氧化层... 采用两步包埋法在Cf/SiC复合材料表面制备了Zr B_2-SiC/SiC超高温陶瓷涂层。借助SEM、XRD对涂层的微观结构及物相组成进行了分析研究,并进行了高温静态氧化和热震测试。研究表明,1500°C氧化5 h后,涂层表面覆盖有平整的玻璃相氧化层,氧化失重率为6.4%;热震测试10次后涂层的氧化失重率为14%。Zr B_2-SiC/SiC涂层能有效提高Cf/SiC复合材料的高温抗氧化性能。 展开更多

关键词 CF/SIC复合材料 超高温陶瓷涂层 包埋法

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超高温陶瓷涂层的研究进展 被引量：4

7

作者 刘丹丹 樊自拴 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期105-110,共6页

综述了近年来超高温陶瓷涂层的研究现状及其在航空航天领域的应用,归纳了常用的硅化物涂层、碳化物涂层、硼化物涂层、氧化物涂层以及复合涂层的研究进展。从其结构、性能及作用机理等方面进行了阐释,并对超高温陶瓷涂层的发展方向进行... 综述了近年来超高温陶瓷涂层的研究现状及其在航空航天领域的应用,归纳了常用的硅化物涂层、碳化物涂层、硼化物涂层、氧化物涂层以及复合涂层的研究进展。从其结构、性能及作用机理等方面进行了阐释,并对超高温陶瓷涂层的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 超高温陶瓷涂层 C/C C/SIC 性能 应用

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C/C-SiC-ZrB2复合材料表面SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层的制备及抗氧化烧蚀性能研究 被引量：4

8

作者 韩文波 周长灵 +1 位作者 胡平 张幸红 《装备环境工程》 CAS 2019年第10期1-7,共7页

目的研究C/C-SiC-ZrB2复合材料表面SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层的制备、抗氧化烧蚀性能与机理。方法选择ZrB2和SiC改性的C/C复合材料为基体,通过包埋-刷涂法在C/C-SiC-ZrB2复合材料表面制备了SiC/ZrB2-SiC/SiC多重抗氧化涂层,并对复合材料的... 目的研究C/C-SiC-ZrB2复合材料表面SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层的制备、抗氧化烧蚀性能与机理。方法选择ZrB2和SiC改性的C/C复合材料为基体,通过包埋-刷涂法在C/C-SiC-ZrB2复合材料表面制备了SiC/ZrB2-SiC/SiC多重抗氧化涂层,并对复合材料的微结构、抗氧化烧蚀性能与机理进行分析和研究。结果制备了一种三层结构的SiC/ZrB2-SiC/SiC超高温陶瓷复合涂层,获得了风洞考核试验下的复合材料微结构变化、线烧蚀率等试验数据,并得到了C/C-SiC-ZrB2复合材料的氧化烧蚀机理。结论SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层对C/C-SiC-ZrB2复合材料的抗氧化和耐烧蚀性能具有明显提升,有效提高了C/C-SiC-ZrB2复合材料的综合热防护性能。 展开更多

关键词 C/C 复合材料 超高温陶瓷涂层 抗氧化烧蚀性能

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C/C复合材料ZrB_(2)基超高温陶瓷涂层的研究进展 被引量：2

9

作者 刘子京 樊坤阳 +3 位作者 黄淙 姜文煌 万维财 李玉和 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期69-81,共13页

ZrB_(2)基超高温陶瓷因其优异的高温抗氧化和烧蚀等性能,成为C/C复合材料理想的热防护涂层材料。本文从以下几个方面对C/C复合材料表面用ZrB_(2)基超高温陶瓷涂层的研究现状进行了综述:介绍了ZrB_(2)基超高温陶瓷涂层体系的主要制备技术... ZrB_(2)基超高温陶瓷因其优异的高温抗氧化和烧蚀等性能,成为C/C复合材料理想的热防护涂层材料。本文从以下几个方面对C/C复合材料表面用ZrB_(2)基超高温陶瓷涂层的研究现状进行了综述:介绍了ZrB_(2)基超高温陶瓷涂层体系的主要制备技术,并对比了其制备的涂层抗氧化性和抗烧蚀性,总结了各制备方法的优点与不足;从单元、双元、三元材料掺杂改性的角度,详述了ZrB_(2)基复合涂层常见的材料体系,总结了其改性思路;介绍了ZrB_(2)基涂层在多层结构设计与开发方面的研究现状。最后简要展望了ZrB_(2)基超高温陶瓷涂层未来的研究方向。 展开更多

关键词 C/C复合材料 超高温陶瓷涂层 ZrB_(2) 抗氧化 多层涂层

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大气等离子喷涂ZrB2/SiC/TaSi2超高温陶瓷涂层及其性能研究 被引量：3

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作者 谢明劭 马壮 +3 位作者 柳彦博 徐俊杰 赵伟伟 赵云 《热喷涂技术》 2020年第3期30-37,共8页

高超声速飞行器在飞行过程中面临强烈的气动加热,而C/C复合材料因其优异的高温热稳定性而受到了航天领域的广泛关注,但也存在高温抗氧化能力不足的问题。本文以硼化锆、碳化硅、二硅化钽为原料制备了复合粉体材料,通过大气等离子喷涂(A... 高超声速飞行器在飞行过程中面临强烈的气动加热,而C/C复合材料因其优异的高温热稳定性而受到了航天领域的广泛关注,但也存在高温抗氧化能力不足的问题。本文以硼化锆、碳化硅、二硅化钽为原料制备了复合粉体材料,通过大气等离子喷涂(APS)工艺在C/C基体表面制备了高温抗氧化陶瓷涂层;采用SEM、EDS等检测手段对喷雾干燥粉末和涂层的相和微观结构进行了表征,并选用氧乙炔火焰在1800℃下对涂层样品进行了300s烧蚀考核。研究结果表明,TaSi2的加入可以降低复合粉体的共熔温度,在喷涂时粉末可以产生更多的共熔共晶组织,提高粉末沉积效率;采用大气等离子喷涂制备得到的ZrB2/SiC/TaSi2复合陶瓷涂层表现出了优异的高温抗氧化性能,涂层无明显剥落破碎等现象;烧蚀过程中TaSi2可以促进稳定的共晶氧化物的形成以及补充挥发的玻璃相,涂层表面形成了致密的Zr-Ta-O共晶氧化物,起到阻氧屏障的作用,从而使涂层具有更好的抗烧蚀性能。 展开更多

关键词 C/C复合材料 大气等离子喷涂 超高温陶瓷涂层 ZrB2/SiC 改性

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C/SiC喷管及其超高温抗氧化涂层烧蚀行为模拟研究 被引量：2

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作者 白瑀 汤富领 +3 位作者 杨彦龙 薛红涛 曹生珠 张凯峰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期305-311,共7页

目的提高C/SiC材料发动机喷管的高温抗烧蚀性能。方法基于质量、能量守恒和物性方程建立发动机喷管内燃气湍流模型,应用数值模拟方法计算喷管基体和各涂层的线烧蚀速率,并验证模型的准确性。通过比较不同种类涂层的抗烧蚀性能及涂层间... 目的提高C/SiC材料发动机喷管的高温抗烧蚀性能。方法基于质量、能量守恒和物性方程建立发动机喷管内燃气湍流模型,应用数值模拟方法计算喷管基体和各涂层的线烧蚀速率,并验证模型的准确性。通过比较不同种类涂层的抗烧蚀性能及涂层间匹配性,建立多元复合涂层体系,分析体系烧蚀行为及烧蚀机理,对HfO2-ZrC-SiC-C/SiC四元体系在不同温度下的线烧蚀速率进行计算。结果 Hf系、Zr系涂层抗氧化烧蚀性能优异,最大线烧蚀速率皆处于0.3~1.2μm/s之间。HfO2具有良好的抗烧蚀性能和自身稳定性。相较其他体系,HfO2-ZrC-SiC-C/SiC体系喷管的喉部及扩散段线烧蚀率更低。体系在7 MPa下,分别在1700、2100、2500、2900K计算了线烧蚀速率,最大线烧蚀速率区域产生了迁移现象,各温度梯度线烧蚀速率分别提高了174%、20.22%、18.04%。结论 HfO2能够有效地降低喷管收敛段的烧蚀速率,且适合作为复合涂层体系最外层。温度升高明显加剧了化学反应烧蚀和机械剥蚀,高温度下机械剥蚀是烧蚀的主要因素。 展开更多

关键词 超高温陶瓷涂层 烧蚀 C/SIC复合材料 发动机喷管 化学反应 数值模拟

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浆料-烧结法制备ZrB2-SiC-B4C涂层及性能研究 被引量：2

12

作者 张宝鹏 刘伟 +2 位作者 王鹏 于艺 于新民 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期43-48,共6页

通过浆料刷涂-烧结法在Cf/SiC复合材料表面制备了ZrB2-SiC-B4C超高温陶瓷涂层,研究了浆料中粉末填料、稀释剂的质量分数及高温烧结温度对涂层形貌、成分和相组成的影响。结果表明:当粉末填料与树脂质量比为1∶1、稀释剂与树脂质量比为1... 通过浆料刷涂-烧结法在Cf/SiC复合材料表面制备了ZrB2-SiC-B4C超高温陶瓷涂层,研究了浆料中粉末填料、稀释剂的质量分数及高温烧结温度对涂层形貌、成分和相组成的影响。结果表明:当粉末填料与树脂质量比为1∶1、稀释剂与树脂质量比为1∶2、高温烧结温度为1500℃时,在Cf/SiC表面可形成致密、结合力强的ZrB2-SiC-B4C涂层。涂层内部相组织均匀,Ra<1μm,孔隙率约为4.2%,平均拉伸剪切强度约为5.4 MPa。1500℃等温氧化30 h后,有涂层Cf/SiC复合材料的失重率约为10.7%,涂层表面形成了完整的含有ZrO2-SiO2的复合氧化膜,为基体提供了有效的氧化防护。这说明Cf/SiC复合材料表面涂覆ZrB2-SiC-B4C涂层有望满足高温燃流环境的使用要求。 展开更多

关键词 复合材料 浆料-烧结法 超高温陶瓷涂层

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热震对包覆ZrB_(2)-SiC-La_(2)O_(3)/SiC涂层渗硅石墨力学性能的影响 被引量：1

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作者 任岩 钱余海 +3 位作者 张鑫涛 徐敬军 左君 李美栓 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期29-35,共7页

采用涂刷法和包埋法在渗硅石墨基体表面制备了双层结构的ZrB_(2)-SiC-La_(2)O_(3)/SiC防护涂层,与表面无包覆涂层的渗硅石墨作对比,采用三点弯曲实验方法研究了热震对其力学性能的影响。结果表明,1500℃到室温之间循环热震10次后,表面... 采用涂刷法和包埋法在渗硅石墨基体表面制备了双层结构的ZrB_(2)-SiC-La_(2)O_(3)/SiC防护涂层,与表面无包覆涂层的渗硅石墨作对比,采用三点弯曲实验方法研究了热震对其力学性能的影响。结果表明,1500℃到室温之间循环热震10次后,表面无包覆涂层的样品单位面积氧化失重为52.1 mg/cm^(2),弯曲强度保持率仅为52.0%;而包覆涂层样品单位面积氧化增重为5.6 mg/cm^(2),弯曲强度保持率达78.5%,包覆ZrB2-SiC-La2O3/SiC涂层的样品热震后能保持良好的力学性能。在热震过程中ZrB_(2)-SiC-La_(2)O_(3)/SiC涂层氧化生成的氧化层可有效地保护石墨基体不被氧化,避免了样品内部各种缺陷的产生,从而提高了其弯曲强度。 展开更多

关键词 石墨 超高温陶瓷涂层 热震 弯曲强度

原文传递

金属基高温耐磨陶瓷涂层的研制及耐磨性能的影响因素 被引量：5

14

作者 周武艺 唐绍裘 刘文超 《山东陶瓷》 CAS 2002年第2期14-17,共4页

本课题研制了一种用陶瓷骨料与自制无机胶粘剂为原料 ,具有高温耐磨性能的陶瓷涂层配方 ,并探讨了影响涂层耐磨性能的因素。发现 :当磷酸铝胶粘剂中Al2 O3与P2 O5 之比为1 3∶3～ 1 4∶3,涂层中的骨料与胶粘剂的配比为 1 7∶1 ,且骨... 本课题研制了一种用陶瓷骨料与自制无机胶粘剂为原料 ,具有高温耐磨性能的陶瓷涂层配方 ,并探讨了影响涂层耐磨性能的因素。发现 :当磷酸铝胶粘剂中Al2 O3与P2 O5 之比为1 3∶3～ 1 4∶3,涂层中的骨料与胶粘剂的配比为 1 7∶1 ,且骨料中粗颗粒含量为 40～ 5 0 %时 。 展开更多

关键词 金属基 高温耐磨陶瓷涂层 研制 耐磨性能 影响因素

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高温耐磨陶瓷涂层的磨损性能研究

15

作者 闫文青 张晓昱 《涂料工业》 CAS CSCD 2003年第5期11-13,共3页

在 2 0G钢管表面刷涂耐磨陶瓷复合涂层 ,考察了经不同温度热处理后涂层的耐磨性。实验结果表明 ,涂层抗震性能高。于 70 0℃热处理后 ,耐磨性能最佳 ,并出现增重现象。

关键词 高温耐磨陶瓷涂层 磨损性能 20G钢管 热处理

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金属基高温耐磨陶瓷涂层的研制及耐磨性能 被引量：6

16

作者 周武艺 唐绍裘 刘文超 《佛山陶瓷》 2002年第6期13-15,共3页

研制了一种用陶瓷骨料与自制无机胶粘剂为原料,具有高温耐磨性能的陶瓷涂层配方,探讨了影响涂层耐磨性能的因素。发现:当磷酸铝胶粘剂中Al2O3与P2O5之比为1.3:3～1.4:3,涂层中的骨料与胶粘剂的配比为1.7:1,且骨料中粗颗粒含量为40%～50%... 研制了一种用陶瓷骨料与自制无机胶粘剂为原料,具有高温耐磨性能的陶瓷涂层配方,探讨了影响涂层耐磨性能的因素。发现:当磷酸铝胶粘剂中Al2O3与P2O5之比为1.3:3～1.4:3,涂层中的骨料与胶粘剂的配比为1.7:1,且骨料中粗颗粒含量为40%～50%时,所配制的涂层耐磨性能最佳。 展开更多

关键词 金属基高温耐磨陶瓷涂层 耐磨性能 金属 防护 表面处理

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耐磨涂料

17

《涂料技术与文摘》 2003年第3期68-68,共1页

关键词 耐磨涂料 高温耐磨陶瓷涂层 磨损性能 耐划伤 有机硅 纳米杂合体系 微米杂合体系

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