航机CMC热端部件用热喷涂涂层的机遇与挑战OA北大核心CSTPCD
随着航空发动机涡轮前燃气入口温度的不断攀升,陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composite, CMC)以其轻质、高强、抗氧化、对裂纹不敏感、耐温性能优异等特点,成为新一代航空发动机高温部件的首选基体材料。但CMC存在抗高温水氧侵蚀性能不足等问题,发动机CMC热端部件用热喷涂涂层成为亟待解决的技术瓶颈。本文结合国外航空发动机热端部件选材方案的更迭及工程应用实例,分析了发动机热端部件采用高温合金+气膜冷却+热障涂层方案的技术局限性,明确了CMC+适量气膜冷却+环境障碍涂层方案的技术优势;综述了CMC用热与环境障碍涂层(Thermal and Environmental Barrier Coatings, TEBCs)和环境障碍可磨耗封严涂层(Environmental Barrier Coatings-Abradable Sealing Coatings, EBCs-ASCs)的研究进展、应用情况以及近些年国内外学者的研究成果;辨析了面向更高温燃气来流时热喷涂环境障碍涂层面临的机遇与挑战,为后续TEBCs的组分和结构设计以及制备明确了方向,并对今后研究工作的重点进行了展望。
陶顺衍;杨加胜;邵芳;吴应辰;赵华玉;董绍明;张翔宇;熊瑛;
中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院特种无机涂层重点实验室,上海201899中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院特种无机涂层重点实验室,上海201899 中国科学院大学,北京100049中国科学院上海硅酸盐研究所,高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室,上海200050中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,沈阳110043
化学工程
热喷涂环境障碍涂层热与环境障碍涂层可磨耗封严涂层陶瓷基复合材料专题评述
《无机材料学报》 2024 (010)
P.1077-1083 / 7
国家重点研发计划(2023YFB3711203);上海市自然科学基金面上项目(21ZR1472800)。
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