電泳沉積製備新型熱障塗層粘結層及失效機理研究

《電泳沉積製備新型熱障塗層粘結層及失效機理研究》是依託上海交通大學，由肖平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：電泳沉積製備新型熱障塗層粘結層及失效機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：肖平
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

熱障塗層是現代高性能航空發動機、工業燃氣輪機的關鍵材料，它能大幅提高發動機工作效率並延長組件使用壽命。粘結層作為熱障塗層體系的核心，直接控制熱障塗層的失效方式及壽命。傳統粘結層的製備一般通過熱噴塗、氣相沉積和滲鋁擴散，不但難於控制成分和微觀結構，而且在處理過程中容易引入基體的影響，因此無法將影響熱障塗層失效的各種因素分離出來。本項目旨在開發一種新型粘結層製備技術。利用電泳沉積結合真空燒結，製備結構、成分及力學性能可控的粘結層。通過比較包含基體和不含基體的粘結層，揭示基體的影響。同時利用氧化物彌散強化，來抑制雜質硫偏析，增加界面結合強度，並改善界面形貌，減少裂紋產生。此外，通過系統研究粘結層成分結構對氧化層-粘結層系統的力學性能、殘餘應力、及界面結合強度的影響，設計出性能優異的粘結層。本研究基於申請人過去在此領域長期工作經驗，將新型製備技術與系統表征相結合，加深對熱障塗層失效機理的理解。

結題摘要

粘結層作為熱障塗層體系的核心，是控制熱障塗層失效的關鍵因素。傳統的粘結層的製備方法如熱噴塗、氣相沉積、滲鋁擴散，不僅難於控制成分和微觀結構，而且製備過程中容易受到基體的影響。課題組通過結合電泳沉積和真空結兩種方法的優勢，製備了結構成分以及性能可控的粘結層，系統研究了不同基體、粘結層中活性元素及其氧化物對粘結層的高溫性能的影響，揭示了影響粘結層失效的因素，加深了對熱障塗層時效機理的理解。依託本項目經費資助，已在Scripta Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Corros. Sci.等國際知名期刊發表文章9篇，待發表文章3篇。