編號：CYYJ03463
篇名：等離子噴涂-物理氣相沉積防護涂層及其失效機理研究進展
作者：董浩 梁興華 王玉 張小鋒
關(guān)鍵詞： 等離子噴涂-物理氣相沉積 熱障涂層 環(huán)境障涂層 涂層防護 失效機理
機構(gòu)： 廣西科技大學機械與汽車工程學院 廣東省科學院新材料研究所/現(xiàn)代材料表面工程技術(shù)國家工程實驗室/廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點實驗室 佛山桃園先進制造研究院/廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點實驗室
摘要： 防護涂層在航空發(fā)動機和燃氣渦輪發(fā)動機免受水氧腐蝕和鹽霧侵蝕、耐高溫、抗沖刷和服役壽命方面發(fā)揮著重要的作用。等離子噴涂-物理氣相沉積(PS-PVD)技術(shù)以其大功率、噴射范圍廣、能夠使粉末原料以氣相甚至離子化和非視線沉積特性等特點被廣泛應用在熱/環(huán)境障涂層制備領(lǐng)域,形成的涂層具有沉積效率高、孔隙率較高、熱導率低、應變?nèi)菹薷叩忍攸c。首先,對PS-PVD熱障涂層的表面形貌、柱狀晶特點和等離子射流特性進行了探討。然后,討論了PS-PVD YSZ熱障涂層表面鍍鋁改性對涂層抗CMAS侵蝕、減少孔隙和裂紋、TGO的生成和提高熱循環(huán)壽命方面的重要作用,結(jié)果表明表面鍍鋁能顯著減少涂層表面孔隙、凹坑、微裂紋和熔融鹽對于熱障涂層的不利影響。其次,簡要概述了近年來SiCf/SiC CMCs代替鎳基高溫合金在航空發(fā)動機基體上抗高溫高壓和快速失效方面發(fā)揮的重要作用。SiCf/SiC CMCs與T/EBCs的結(jié)合,有效延長了航空發(fā)動機的使用壽命,是我國航空事業(yè)的又一次重大突破。此外,重點介紹了PS-PVD非視線沉積特性和涂層陰影效應在涂層沉積方面這一特色,總結(jié)了TGO、殘余應力、熱膨脹失配、微裂紋和粗糙度是涂層失效的主要影響因素。最后,對PS-PVD技術(shù)未來在制備熱/環(huán)境障涂層方面的前景進行了展望。
