新闻资讯

NEWS

公司动态

业界动态

技术支持

等离子体喷涂热障涂层抗氧化性能

关键词：

发布时间：

2020-12-29

伴随着航空工业的发展，涡轮发动机燃气进口温度和效率都在不断提高，而现有的高温合金和冷却技术已经不能满足这一需求。因此，等离子体喷涂热障涂层在高温合金表面的应用就显得尤为重要，而且热障涂层在高温下工作已有很长的历史。

等离子体喷涂热障涂层抗氧化性能
抗氧化能力是评价等离子体喷涂热障涂层性能的重要指标。采用称量法和氧化层厚度法对等离子体喷涂热障涂层的高温氧化行为进行了热力学和动力学分析。并利用X射线衍射、电子探针等分析手段，对样品的成分分布及结构变化进行了研究。根据试验结果探讨了热障涂层的氧化机理。研究了大气等离子体机喷涂制备的ZrO2热障涂层，分别采用MgO和Y2O3作稳定剂，对其静态氧化性能进行了测试。研究发现，两种热障涂层的静态氧化动力学均遵循抛物线规律，气孔率随氧化温度升高而降低，单斜相含量增加。虽然MgO的加入量比Y2O3高，但Y2O3稳定的ZrO2热障涂层具有更好的热稳定性。而在Y2O3稳定的ZrO2热障涂层中，Al元素在过渡层上分布均匀，具有较好的抗氧化性能。通过实验，用低压等离子喷涂技术制备了Y2O3-ZrO2/NiCoCrAlY复合热障涂层，并对其进行了800-1000℃的静态氧化试验。
通过低压等离子体处理机对胶层进行喷涂，制备出的热障涂层具有较好的高温抗氧化性能。而且样品在较高温度长期氧化后，粘结层中的铝元素会扩散到陶瓷层/粘结层界面，形成均匀致密的双层氧化铝膜，更有效地保护基体。对三种热障涂层高温氧化行为的研究表明，等离子体热障涂层的氧化过程分为氧吸附、氧在陶瓷层中的扩散、选择氧化生成Al2O3膜、薄膜生长、厚膜生长和厚膜破坏六个阶段，其中铝元素的分布直接影响保护性膜的生长和成熟，进而影响涂层的抗氧化性。