应用Al扩散机制干预和控制焊接（热喷涂）热障涂层中TGO的生成与生长过程的研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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应用Al扩散机制干预和控制焊接（热喷涂）热障涂层中TGO的生成与生长过程的研究

项目名称：应用Al扩散机制干预和控制焊接（热喷涂）热障涂层中TGO的生成与生长过程的研究
项目类别：面上项目
批准号：50575220
申请代码：E050803
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2006-01-01-2008-12-31

项目负责人：王志平
负责人职称：教授
依托单位：中国民航大学
批准年度：2005

中文摘要：

为了提高燃气机等装备中高温部件的耐高温性能，本课题对直接影响热障涂层（TBC）使用寿命的热生长氧化物（TGO）形成机理与过程提出了新的研究思路和控制方法，突破传统的抑制Al扩散的理念，通过提高Al在TBC金属粘接涂层中的扩散速率来干预和控制TGO的生长，使其生成单一化氧化物，抑制对连接性极为不利的疏松、空洞等缺陷的出现。本课题利用超音速颗粒轰击技术细化TBC金属粘接层，修正了粘接层形貌并细化了晶粒，增加了Al的扩散通道，消除了TGO生长过程中贫Al现象，形成致密连续的Al2O3膜，抑制了Ni、Cr等粗大氧化物的生成，提高了TGO的致密度和粘接性。另外，研究表明TGO中的残余应力与生长规律密切相关，超音速颗粒轰击工艺改善TGO的应力集中现象，提高了热障涂层的使用寿命。未经超音速颗粒轰击之前，热障涂层经过350次热循环后出现脱落现象，TGO中残余应力分布不均匀，最大值可达-1.2GPa。超音速颗粒轰击之后，热障涂层经过350次热循环后依然完好，TGO残余应力分布均匀，最大值为-623.1MPa。本课题通过晶粒细化工艺调整Al的扩散行为，干预和控制TGO的生长，增加了热障涂层的使用寿命。

中文主题词：热障涂层；热生长氧化物；超音速颗粒轰击；Al扩散；残余应力

结论摘要：

英文主题词thermal barrier coating; thermal grow oxide; supersonic fine particles bombarding(SFPB); Al diffusion; residual stress

成果综合统计