科技导报

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国内刊号:11-1421/N

国际刊号:1000-7857

科技导报杂志2025年第19期:航空发动机耐高温CaO−MgO−Al2O3−SiO2腐蚀的Al2O3−YSZ涂层研制

发布日期:

作者:严旭东, 郭洪波, 刘峰斌

单位:1.北方工业大学机械与材料工程学院,北京100144;2.高温结构材料与涂层技术工信部重点实验室,北京100191;3.北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100191;

关键词:热障涂层,氧化铝,显微结构,热导率,电子束物理气相沉积

基金:中国科协青年人才托举工程项目(2022QNRC001); 北方工业大学青年科研专项(2025NCUTYRSP009)

燃气涡轮发动机是航空飞机的“心脏”,高推重比是航空发动机的永恒追求[1]。随着推重比不断提高,发动机燃烧室与涡轮叶片需承受更高温度、更大压力载荷,所应对的服役环境更为苛刻。热障涂层(thermal barrier coatings, TBCs)是与高温结构材料、高效气冷技术并重的航空发动机3大热防护技术之一[2−3]。TBCs通过高效隔热、耐腐蚀的陶瓷材料涂敷在基体合金表面,以降低合金服役的温度,从而保证叶片正常工作。典型的TBCs由金属黏结层和陶瓷顶层组成:与高温合金基体接触的是一层金属黏结层,主要起抗高温氧化和黏结过渡的作用;在黏结层上则是外层的陶瓷顶层,主要起隔热的作用[4],因此也被称为陶瓷隔热涂层。氧化钇稳定氧化锆(yttria−stabilized zirconia,YSZ)由于具有熔点高、热导率低、热膨胀系数高、抗热冲击性能良好及综合机械性能优异等优势,是最常见服役的TBCs材料[5−6]。

来源:2025年第19期

《科技导报》期刊编辑部

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