热障涂层材料

热障涂层可以降低金属基底的温度、提高油料的燃烧温度和燃烧效率,而且还可以防止金属基底的高温腐蚀,在燃气轮机和柴油动力方面都有重要的应用价值。适合于做热障涂层的材料非常有限,它们必须符合一些基本条件:高熔点、在使用温度和室温之间无相变、热膨胀系数与金属基底匹配、热传导率低、与金属基底结合好,等等。具有高熔点的化合物中的元素基本分布在元素周期表中的ⅡA(Be,Mg,Ca)、ⅢA(Al)、ⅢB(Sc,Y,RE)、ⅣB(Zr,Hf),以及C、Si、B、N之间的共价化合物。稀土氧化物的熔点都在2000℃以上、热传导率低、而且化学性质稳定,是重要的热障涂层侯选材料。稀土化合物的热膨胀系数与高温合金不仅接近,而且其随温度的变化趋势与高温合金基本平行。双陶瓷层热障涂层综合利用各种材料的优点,能大大延长涂层的热循环寿命,是热障涂层新结构的一个重要发展方向。     

激光和去应力处理对陶瓷涂层抗热损伤性能的作用

本文研究了激光处理和去应力退火对等离子喷涂热障涂层抗热损伤性能的影响。利用彩色金相、扫描电镜、X射线衍射、拉伸试验,对处理前后的组织结构、抗拉强度进行了检测。结果表明:涂层经激光处理后,基体与Ni/Al界面呈铸态组织,其结合强度明显提高;去应力退火使涂层抗热损伤性能提高,尤以24wt％MgO—ZrO_2涂层效果最佳。     

不锈钢上激光熔敷涂层结构特征与质量研究

采用5kW连续CO2激光器对经等离子喷涂的NiCoCrAlY结合层和ZrO2陶瓷层进行二次重熔处理，并利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和显微硬度计对激光熔敷涂层进行了显微结构、元素分布以及显微硬度观察与测试，结果表明：多道搭接工艺能降低熔敷涂层气孔率，ZrO2陶瓷层稀释度低，与基体结合完好，并观察到NiCoCrAlY合金层中存在明显的对流图案，加入了TiO2-Al-Ti添加剂的ZrO2陶瓷层激光重熔后得到了无裂纹的定向生长柱状晶，并且呈现一次枝晶平均间距为2．3μm的表层和平均间距为3．8μm的次表层结构。     

高温合金表面激光熔敷热障涂层组织结构与氧化性能

采用 5KW连续CO2 激光器对Ni基高温合金上二次重熔NiCoCrAlY和ZrO2 陶瓷层进行了研究。结果表明 :激光快速熔化和凝固获得定向外延生长、紧密堆积的柱状晶氧化锆陶瓷层。NiCoCrAlY结合层与柱状晶之间存在氧化铝层 ,保证了柱状晶与NiCoCrAlY层的联结。扫描电镜和电子探针联合分析发现 ,氧化锆层与NiCoCrAlY结合层、结合层与基体间均为冶金结合。采用化学改性氧化锆消除了涂层裂纹。高温氧化性能测试得出激光重熔试样氧化动力学近似地遵守抛物线速率方程。在 12 0 0℃ ,空气下激光熔敷TBCs 抗氧化性明显高于等离子喷涂TBCs。     

基于小波的实时烟雾检测*

传统的离子式、吸气式、光电式等烟雾检测器在大空间中检测烟雾时,会受到发射信号与接收信号之间的距离、平面角度、精确对准等限制,无法对整个空间的烟雾状况进行描述.新的方法通过监测区域的摄像机拍摄的视频图像序列,进行小波变换,分析图像帧在时域和空域的频率特性,来确定被监测区域是否有火灾烟雾的发生.实验证明该方法不受空间高度、热障、易爆、有毒等环境的限制,并且有灵敏度高、抗干扰力强、适用范围广等特点.     

LaMgAl11O19-La2Ce2O7 复合陶瓷的高温相稳定性

La2Ce2O7(LC) 和 LaMgAl11O19(LMA) 是两种新型热障涂层材料。 LC 具有优良的热物理及抗腐蚀性能, 但 其断裂韧性差。 LMA 具有良好的综合性能, 特别是力学性能优良。 基于复合材料设计理念, 为充分利用 LC 和 LMA 的优势, 本文探究了制备 LMA-LC 双相复合陶瓷的可行性。 采用高温固相法合成了 LMA 和 LC 粉末, 重 点研究了 LMA 和 LC 的高温稳定性, 初步研究了 LMA-LC 复合陶瓷块材的力学性能。 结果表明： LMA 和 LC 在 高温下发生了化学反应, 反应程度随温度升高而加剧, 主要反应产物为 LaAlO3, 其在低温下的铁弹性可能是复 合陶瓷在室温下具有良好力学性能的原因。     

稀土锆酸盐的制备和热膨胀性能

采用固相反应法制备了稀土锆酸盐材料.通过XRD图谱和SEM对材料的显微结构进行分析,并测试了不同温度下材料的热膨胀系数.结果表明稀土锆酸盐材料的热膨胀系数大约为11×10-6/℃,其值随着温度的升高而升高,升高的速率逐渐减小.随着原子序数的增大,热膨胀系数是逐渐减小的,这说明稀土锆酸盐材料的热稳定性是随着原子序数的增大逐渐增强的.     

陶瓷热障涂层技术及其在大功率柴油机上的应用

等离子喷涂陶瓷热障涂层是近年来极为引人注目的研究领域。本文介绍了热障喷涂层的材料、涂层结构和涂层的工艺技术，阐述了涂层的技术性能和损毁机理。本文报告了热障涂层在大功率柴油机上的应用研究进展和经过三千多小时在机车柴油机上运行试验的结果，并就今后进一步的发展提出了意见。     

陶瓷热障涂层在化工过程装备中的应用

针对化工生产中的易氧化、高温腐蚀和易磨损等因素,提出适用于化工过程装备的材料体系设计方案。在方案中将材料设计思路创造性地应用到陶瓷热障涂层,提出了对其进行结构设计的总体思路,并对主要设计参数的设计方法进行了初步研究。     

逐层钻孔法测试多层材料残余应力数值研究

以典型的复合层状材料热障涂层为例,利用有限元分析软件对热障涂层的松弛系数进行了数值计算分析研究.介绍了逐层钻孔法有限元三维模拟分析具体步骤.通过计算分析,分别研究了TBC层微观孔形和BC层厚度及钻孔进给量对系数的影响,从而找出孔型变化和厚度增加对对系数影响的变化规律.