第十四届全国表面工程大会

热/环境障涂层制备技术被列为与高温结构材料、高效叶片气冷技术并重的高性能航空发动机涡轮叶片的三大关键技术。目前热/环境障涂层制备技术包括大气等离子喷涂(APS)、电子束-物理气相沉积(EB-PVD)、等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)等。针对APS热障涂层存在应力容限低等缺点、EB-PVD热障涂层存在热导率低等缺点，工作中系统开展了新一代PS-PVD热障涂层研究。为进一步提高PS-PVD热障涂层性能，提出了镀铝表面改性技术，阐明了镀铝表面改性机理，考核了模拟服役环境下涂层性能，完成了镀铝表面改性热障涂层从试样级、样品级到真实涡轮叶片涂层试制的全链条研究。着眼于未来高推比航空发动机，现有高温合金材料已不能满足设计要求，陶瓷基复合材料(CMC)是发展趋势，基于CMC高温、水氧环境下的表面防护，工作中开展了PS-PVD第三代环境障涂层研究，探讨了致密涂层沉积机理以及模拟服役环境下性能退化机制，开展了镀铝表面改性技术封孔研究，实验结果表明：该技术能显著提高CMC的高温力学性能(提高率为20%±3%)。

 

热障涂层；环境障涂层；性能评价