热障涂层技术

第一章绪论高能量设备在燃气轮机上制备厚度超过1毫米的热障涂层，不仅能够大幅度提高热效率，而且还能降低冷却热端部件气体的气流量。在过去的四十年中，航空涡轮发动机领域一直采用在高温合金上制备热障涂层的方法来抵抗合金自身可能远不能承受的高温强腐蚀的服役环境。一般地，热障涂层系统包括三层：①MCrAlY粘结层M:Co或Ni或CoNi),在合金基底与陶瓷隔热层之间形成过渡和形成氧化防护层，这是热障涂层抗高温腐蚀氧化的关键层。可用大气等离子喷涂(Air Plasma Spraying,APS)、低压等离子喷涂(LowPresure Plasma Spraying,LPPS)、真空等离子喷涂(acuum Plasma Spraying,VPS)或者超音速氧燃料(High Velocity Oxygen Fuel,HVOF)等热喷涂技术或者电子束-物理气相沉积(Electron Beam-Physical Vapor Deposition,EB-PVD)技术制备；②高温氧化过程中，由元素扩散氧化形成的热生长氧化物层(Thermally GrownOxide,TGO):③等离子喷涂(Plasma Spraying,PS)或EB-PVD制备的陶瓷隔热层4,习。热障涂层技术的出现弥补了高温合金抗高温氧化腐蚀性能的不足，解决了航空发动机的高温力学性能与耐腐蚀性之间的矛盾。图11热障涂层应用于涡轮发动机典型部件（上）和等离子喷涂热障涂层涡轮发动机叶片(下)Fig.1-1 Thermal barrier coatings system applied to the parts of turbine engine (up)and blade ofturbine engine sprayed thermal barrier coatings (down)-2-