国家自然科学基金(50575220)
- 作品数：15 被引量：67H指数：7
- 相关作者：王志平丁坤英纪朝辉林晓娉韩玉君更多>>
- 相关机构：中国民航大学河北工业大学天津大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术化学工程更多>>
- 热障涂层材料的研究进展被引量：9
- 2011年
- 热障涂层技术广泛用于航空涡轮发动机等尖端领域,相关的研究涉及新型热障涂层材料的开发、粘结层成分和表面结构的优化、高温氧化后热生长氧化物(TGO)或TGO/粘结层(BC)界面处残余应力水平的检测、新型涂层制备工艺的开发等诸多方面。主要阐述了对7-8YSZ热障涂层材料的改良、烧绿石结构材料的开发、超音速微粒轰击粘结层表面细晶处理等方面取得的研究进展,展望了热障涂层材料较有潜力的研究方向。
- 韩玉君叶福兴王志平丁坤英
- 关键词：热障涂层粘结层烧绿石高温氧化
- 热障涂层高温抗氧化性能研究的现状及发展
- 2009年
- 热障涂层是目前最为先进的高温防护涂层之一,它具有良好的隔热效果与抗高温氧化性能。文中从热障涂层的制备工艺及其长期在高温腐蚀的恶劣环境下的失效机制等方面,综述了热障涂层在高温环境下服役时,在粘结层和陶瓷面层之间生成一层热生长氧化物,热生长氧化物生成与生长如何导致涂层失效及如何改善高温抗氧化性能研究的热点问题,在此基础上提出了作者关于如何提高涂层抗氧化性能的一些新观点。
- 纪朝辉王敏转王志平冯日宝
- 关键词：热障涂层抗高温氧化性能
- 高速微粒轰击对热障涂层热生长氧化物生长过程的影响被引量：9
- 2009年
- 研究了高速微粒轰击NiCoCrAlY粘结层后的热障涂层热生长氧化物(TGO)的生长过程。结果表明:等离子喷涂涂层1050℃×72h高温氧化后TGO出现明显分层现象,而经过高速微粒轰击涂层1050℃×96h高温氧化后TGO形貌更为平坦且无分层现象发生。此外,NiCoCrAlY粘结层经高速微粒轰击后产生大量的位错网;TGO进入稳态氧化阶段时间缩短,稳态氧化阶段时间延长。涂层抗高温氧化性能明显提高。
- 张丽娟林晓娉刘春阳王志平丁坤英贾鹏
- 关键词：TGO抗高温氧化性能热障涂层
- 等离子喷涂MCrAlY涂层高温氧化过程分析
- 2011年
- 研究了等离子喷涂制备的MCrAlY(M=Ni、Co)涂层试样在1100℃高温条件下的氧化过程。结果表明涂层在1100℃条件下的恒温氧化动力学曲线基本符合抛物线规律,氧化速率常数kp=1.401×10-6mg-2.cm-4.s-1;氧化过程可分为3个阶段:初期的快速氧化阶段,此时形成物主要为θ-Al2O3;随着氧化时间延长,θ-Al2O3不断转变为α-Al2O3,形成连续的α-Al2O3薄膜,氧化反应进入相对稳定阶段;贫Al现象出现后,氧化产物相对来说比较复杂,甚至连性质相当稳定的Ni也被氧化生成NiO。
- 刘文开林小娉路学成王志平丁坤英
- 关键词：等离子喷涂氧化速率
- 超音速颗粒轰击处理对MCrAlY涂层TGO生长的影响被引量：2
- 2008年
- 采用超音速火焰喷涂方法在镍基高温合金(GH99)上制备了MCrAlY涂层,并进行超音速颗粒轰击处理,研究了超音速颗粒轰击工艺对MCrAlY涂层显微结构和热生长氧化物(TGO)的影响。结果表明,通过表面轰击处理,增加了涂层中Al元素的扩散通道;高温氧化过程中MCrAlY涂层表面很快形成连续致密的Al2O3膜,保护了Ni,Cr等元素避免被氧化,从而避免了Ni(Cr,Al)2O4,NiO等大颗粒氧化物的生成;这样减少了涂层中的裂纹产生和扩展的可能性,从而提高涂层抗高温氧化性能。
- 王志平逄颖冯日宝丁坤英
- 关键词：热障涂层
- 热障涂层TGO层的残余应力分析被引量：5
- 2010年
- 用HVOF(CoNiCrAlY)+SFPB+APS(8YSZ)制备热障涂层,经1000℃高温氧化2,26,310h后,用EDS和拉曼荧光光谱对涂层进行分析。高温氧化2h,首先生成的是γ-Al2O3,此后,γ-Al2O3向α-Al2O3转化。拉曼荧光光谱检测和理论计算表明,高温氧化过程中,TGO中的微观热生长残余应力先增加后降低,310h高温氧化后微观热生长残余应力比26h高温氧化后的低0.476GPa。SFPB技术使粘结层表层区域产生扩散"通道",高温氧化的瞬态阶段,大量比Al3+半径大的其它离子通过此扩散"通道",抑制了γ→θ→α的相变。最终形成了以α-Al2O3为主相的TGO抗高温氧化层。
- 韩玉君董允王志平丁坤英林晓娉任志敏
- 关键词：热障涂层
- 超音速微粒轰击对热障涂层高温氧化行为的影响(英文)被引量：1
- 2012年
- 在传统的热障涂层(TBCs)制备工艺的基础上,在制备热障涂层陶瓷层前,采用超音速微粒轰击技术(SFPB)改变粘结层的表面状态。采用 X 射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和微区 Cr3+荧光光谱研究粘结层的表面结构及其 1000 °C时的高温氧化相变。粘结层表面位错密度大幅度增加,形成了大量的原子扩散通道;在高温氧化初期,粘结层中 Al 原子扩散速度的增快保证了优先形成一层稳定的α-Al2O3相;在高温氧化瞬态阶段,大量 Cr3+通过 SFPB 产生的扩散通道,形成过渡相(Al0.9Cr0.1)2O3,该过渡相间接促进了γ→θ→α相变。在高温氧化初期,热障涂层 TGO 中的残余应力先急剧增大然后减小;与高温氧化26 h 的 0.93 GPa 相比,高温氧化 310 h 的残余应力降低至 0.63 GPa。在热障涂层的 TGO 层中获得了单一、连续、致密的具有抗高温氧化能力的主相α-Al2O3,这利于进一步延长其使用寿命。
- 韩玉君叶福兴丁坤英王志平陆冠雄
- 表面纳米化0Cr18Ni9Ti焊接接头抗应力腐蚀性能被引量：8
- 2007年
- 采用超音速微粒轰击(supersonic particles bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析,并利用恒载荷应力腐蚀装置测量了表面处理后焊接接头抗应力腐蚀情况。结果表明,经超音速微粒轰击处理,样品表层以下60μm区域的晶粒细化至纳米量级,表层晶粒平均尺寸为10.4 nm,而且表层组织得到均一化;较低应力情况下,300 h以上应力腐蚀后试样仍未出现断裂,可见经表面纳米化处理后样品的抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高。
- 王志平王吉孝纪朝辉李娜
- 关键词：超音速微粒轰击表面纳米化
- 超音速火焰喷涂CoCrMoSi涂层的组织与性能被引量：9
- 2008年
- 利用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在连铸结晶器(CrZrCu合金)表面喷涂CoCrMoSi合金涂层,通过金相显微镜、扫描电镜考察涂层的微观组织,并利用显微硬度计、磨损试验机等研究了涂层的耐磨性能。结果表明:利用HVOF技术制备的CoCrMoSi涂层均匀致密,边界氧化物含量较少,孔隙率为2.83%,涂层平均硬度为840HV,是基体材料的4倍以上;加载150N、磨损3min后,未喷涂试样表面为黏着磨损,磨屑体积为256.594mm3,摩擦系数为0.8027;已喷涂试样表面为磨粒磨损,磨屑体积为1.607mm3,摩擦系数为0.6125;由此可见,CoCrMoSi合金涂层提高了基体硬度,降低了摩擦系数,显著地改善了CrZrCu基体的耐磨性能。
- 纪朝辉王志平丁坤英贾鹏
- 关键词：超音速火焰喷涂连铸结晶器耐磨性能
- 超音速喷涂粘结层对热障涂层抗氧化性能的影响被引量：9
- 2010年
- 采用超音速喷涂工艺在Ni基高温合金GH99上制备NiCoCrAlY粘结层,研究超音速火焰喷涂工艺对热障涂层抗氧化性能的影响。结果表明:等离子喷涂粘结层表面存在着大量的尖角和钩状的突出颗粒,而超音速喷涂粘结层表面较为平整,内部黑色氧化物较少。超音速喷涂涂层在氧化15min后表面生成一层较为致密的颗粒状氧化物。超音速喷涂试样在前40min氧化增重速率快于等离子喷涂试样,此后变得缓慢,而等离子喷涂试样氧化速率依然较高。超音速喷涂的涂层在氧化300h后热生长氧化物(Thermally grown oxide,TGO)出现分层,TGO内层组织致密,TGO外层组织存在大量的孔洞和间隙。超音速喷涂工艺使热生长氧化物瞬态氧化阶段时间缩短,稳态氧化阶段时间延长,减少了氧化缺陷的产生,有效地提高了涂层抗高温氧化性能。
- 董允任志敏林晓娉王志平丁坤英
- 关键词：超音速火焰喷涂热障涂层高温氧化
