《Mo-RE-MoSi2-M-陶瓷梯度結構熱障塗層的研究》是依託上海套用技術大學，由劉小珍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Mo-RE-MoSi2-M-陶瓷梯度結構熱障塗層的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉小珍
- 依託單位：上海套用技術大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對具有戰略意義的新一代航空發動機的熱障塗層，本項目研製抗氧化溫度達1600℃以上的新型梯度結構的熱障塗層：Mo-RE合金鍍層-MoSi2-M複合鍍層-陶瓷。採用電鍍法、用Mo為原料、稀土化合物作促進劑等，製備Mo-RE合金鍍層，控制該合金鍍層中的Mo含量，實現控制合金的熱膨脹係數；採用複合鍍的方法、用Al-Ni為基、MoSi2-Si等為複合粒子、稀土化合物為促進劑，製備MoSi2-M複合鍍層；用EB-PVD方法製備高熱穩定性的陶瓷隔熱層。探索稀土化合物、製備條件等對該系鍍層的熱膨脹係數和該熱障塗層的高熱穩定性等性能影響的規律，研究該熱障塗層組成、結構、特性之間的構效關係，闡明稀土的作用的本質，為研製新型的金屬-陶瓷膜材料提供理論依據。採用經濟的電鍍方法和稀土化合物製備性能優良的可調控熱膨脹係數和抗高溫氧化作用的梯度層，可大幅度節能及降低製備成本，對我國變資源優勢為經濟優勢具有重大意義。
結題摘要
本項目完成了計畫的研究任務。針對具有戰略意義的新一代航空發動機的熱障塗層，本項目研製出了抗氧化溫度達1600℃的新型梯度結構的熱障塗層：Ni-Mo-RE-MoSi2複合鍍層-Ni-Mo-Al-RE合金鍍層-Sm2Zr2O7陶瓷。採用電鍍法、用Mo為原料、稀土化合物作促進劑等，製備了Mo-RE合金鍍層，發明了Ni-Mo合金鍍層、Mo-Ni-RE合金鍍層、Ni-Mo-MoSi2複合鍍層、Ni-Mo-RE-MoSi2複合鍍層，控制鍍層中的Mo含量，可實現控制其的熱膨脹係數。Mo-RE合金鍍層、Ni-Mo合金鍍層、Mo-Ni-RE合金鍍層、Ni-Mo-MoSi2複合鍍層、Ni-Mo-RE-MoSi2複合鍍層的熱膨脹係數分別為：≤9×10-6K-1、13×10-6K-1～5.2×10-6K-1、12.8×10-6K-1～5×10-6K-1、12.8×10-6K-1～6×10-6K-1、12.2×10-6K-1～5.5×10-6K-1。採用電鍍的方法、用Al為基、MoSi2為複合粒子、稀土化合物為促進劑，製備了Al-RE-MoSi2複合鍍層，發明了Ni-Mo-Al鍍層、Ni-Mo-Al-RE鍍層。研製了La2Zr2O7粉體、摻雜Sm2Zr2O7粉體，發明了用熔鹽法製備Sm2Zr2O7粉體，用EB-PVD方法製備了高熱穩定性的Sm2Zr2O7和摻雜Sm2Zr2O7陶瓷隔熱層。探索了稀土化合物、製備條件等對該系鍍層的熱膨脹係數和該熱障塗層的高熱穩定性等性能影響的規律，研究了該熱障塗層組成、結構、特性之間的構效關係，闡明了稀土的作用的本質，為研製新型的金屬-陶瓷膜材料提供了理論依據。發明了既具有可控熱膨脹係數又可抗高溫氧化的Ni-Mo-Al-MoSi2和Ni-Mo-Al-RE-MoSi2複合鍍層，可簡化製備過程。為製備可調控熱膨脹係數和抗高溫氧化作用的梯度層，提供了一種節能、製備成本低的方法。申請了11項中國發明專利，其中已授權1項，發表了23篇文章，其中SCI、EI檢索的文章22篇，獲得上海市科技進步獎三等獎1項。
