含MoSi_2热障梯度涂层的抗热震性能研究

对添加MoSi2和未加MoSi2的ZrO2-Al/Ni梯度热障涂层的抗热震性能的比较,并结合微观组织和能谱对此进行了分析。结果表明,,MoSi2在热震过程中发生了反应,添加MoSi2可提高涂层的抗热震性能。     

添加 MoSi2对Al/Ni-ZrO2功能梯度热障涂层的结合强度和抗热震性能的影响

在A1／Ni-ZrO2功能梯度材料中添加MoSi2后，涂层的结合强度和抗热震性能有较大的提高，其机理是：MoSi2沉积层细密，提高了表层和次表层的结合强度，从而提高了涂层的结合强度；在高温时，MoSi2通过化学反应生成SiO2填补了裂纹，提高了抗热震性能。     

铝基体喷涂Al2O3-TiO2/NiCoCrAlY系梯度涂层的抗热震性能

在ZL104铝合金基体上喷涂了Al2O3-TiO2／NiCoCrAlY系梯度涂层和Al2O3-TiO2非梯度涂层,对这两种试样进行了室温←→400℃冷热循环试验,以研究涂层的抗热震性能和热震失效机制。结果表明：Al2O3-45%TiO2与基体热膨胀系数的差异所产生的热应力是热震过程中涂层剥落的主要原因,涂层成分的梯度变化缓解了热应力,提高了抗热震失效能力;在热震循环过程中试样的弯曲是由基体和涂层材料膨胀系数、导热系数的差异以及铝基体的塑性变形造成的,这种变形使涂层产生残余拉应力,降低了涂层的抗热震性能。     

MoSi2提高涂层热震性能的研究

针对涂层中添加MoSi2可以提高其热震性能的现象，用热力学方法计算，并以扫描电镜、能谱、荧光分析以及透射电镜等方法实测了MoSi2涂层在1000K加热烧结下组织的变化。试验结果与计算相符，表明在热震条件下涂层中MoSi2发生反应生成了MoO3和SiO2。     

等离子喷涂Fe3Al-Al2O3陶瓷梯度涂层

用等离子喷涂方法制备了FeAl-Al2O3陶瓷梯度涂层，并对涂层的结合硬度、显微硬度及抗热震性进行了试验研究。结果表明，梯度涂层设计为成分的阶梯过滤，实现了成分和组织的连续梯度变化，没有明显的组织突变和宏观界面，梯度涂层的组织表现出宏观不均匀性和微观连续性的分布特征。其结合强度较高，涂层的显微硬度值在含75％Al2O3的区域达到最高值。基体与涂层的界面是基体-涂层体系中的薄弱环节。FeAl-Al2O3梯度涂层的800℃抗热震性优于Al2O3涂层。     

等离子涂层热震过程中显微组织及热震性能研究

用等离子喷涂法制备了ZrO2陶瓷与NiCrAl金属涂层，采用扫描电镜(SEM)和能谱成分分析技术，对涂层热震过程中的显微组织变化和抗热震性能进行了研究。     

以粉煤灰和Al-TiO_2-B_2O_3为原料制备玻璃/陶瓷复合涂层的组织及耐磨性能

以粉煤灰为主要原料,并添加质量分数为10%的Al-TiO2-B2O3,采用热化学反应法在Q235钢基体上制备了玻璃/陶瓷复合涂层(放热体系涂层),研究了该涂层的物相组成、截面形貌、抗热震性能、显微硬度以及耐磨性能;并制备了不添加Al-TiO2-B2O3的常规粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层作为对比涂层。结果表明:放热体系涂层中产生了NaB15、TiB2、Na2B4O7、Ca2Al2SiO7等新相,涂层界面结合良好,显微硬度最高可达到700HV0.1,在700℃室温的热震次数可达50次以上;其耐磨性能相对Q235钢和常规玻璃/陶瓷涂层的分别提高了9.67倍和0.63倍。     

新型高温陶瓷涂层的制备工艺

研究了一种新型高温陶瓷涂层的制备工艺，提出了涂层制备，烧结的方法和条件，该涂层通过了50次以上的热震试验，并在新一代发动机上通过了工况试车，所研究的陶瓷涂层具有良好的粘附性与抗热震性，还可望在其他领域中应用推广。     

二硅化钼对镍铝涂层显微组织和性能的影响

在镍包铝粉体中添加MoSi2,采用等离子喷涂方法制备了镍铝涂层,研究了MoSi2对镍铝涂层的组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响,并分析了涂层的磨损机理。结果表明:加入MoSi2后,镍铝涂层主要由Ni3Al、NiAl、MoSi2和Mo5Si3相组成;随着MoSi2含量的增加,涂层中孔隙、微裂纹的数量及尺寸增加,显微硬度也逐渐增大;加入质量分数为20%的MoSi2后涂层的耐磨性最好;纯镍铝涂层的磨损机理为磨粒造成的犁削,加入20%MoSi2后涂层的磨损机理为碾压作用和少量的脆性断裂,加入50%MoSi2后涂层主要为脆性断裂。     

铝硅聚苯酯封严涂层抗热冲击性能的数值模拟研究

铝硅聚苯酯封严涂层在航空发动机中有着广泛的应用,抗热震性能是评价其可靠性的重要标准。采用三点弯曲法测得封严涂层弹性模量,结合有限元软件ABAQUS对封严涂层热冲击过程中的应力分布进行模拟,探究粘接层厚度对应力变化的影响。结果表明,在一定范围内,随着粘接层厚度的增加,涂层表面应力和层交界处拉应力呈下降趋势,但部分点的压应力增加。结合封严涂层热震试验,目前的封严涂层抗热震性符合使用标准,为了进一步提高涂层抗热震性,可适当增加粘接层厚度。