高温防护涂层技术

高温防护涂层技术

图书基本信息
出版时间:2012-2
出版社:何利民、 等 国防工业出版社 (2012-02出版)
作者:何利民
页数:232
书名:高温防护涂层技术
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高温防护涂层技术
内容概要
  《先进航空材料与技术丛书:高温防护涂层技术》囊括了北京航空材料研究院高温腐蚀与防护专业成立五十多年来,在高温防护涂层技术基础研究、应用研究和工程化方面取得的成果,着重对近十年来的创新性成果进行了系统展示,重点在技术与应用研究成果与分析。
书籍目录
第1章高温防护涂层基础
1.1
概述
1.1.1
高温防护涂层的历史发展
1.1.2高温防护涂层的作用
1.2
高温防护涂层的制备与性能要求
1.2.1
高温防护涂层的分类及制备技术
1.2.2高温防护涂层性能要求
1.3
典型高温防护涂层
1.3.1铝化物涂层
1.3.2改性的铝化物涂层
1.3.3
MCrAIY涂层
1.3.4热障涂层
1.4涂层的退化
1.5
表面处理提高合金抗氧化性
1.5.1预氧化处理
1.5.2表面细晶化
1.5.3电火花强化
1.5.4离子注入
参考文献
第2章热障涂层技术及其应用
2.1
热障涂层发展背景
2.2
热障涂层的研究综述
2.2.1
热障涂层的发展现状
2.2.2热障涂层制备技术
2.3
热障涂层结构体系
2.3.1双层结构涂层
2.3.2多层结构涂层
2.3.3梯度结构涂层
2.3.4纳米结构热障涂层
2.4
热障涂层粘结层材料
2.5
热障涂层陶瓷层材料
2.5.1经典热障涂层材料——YSZ
2.5.2
YSZ改性
2.5.3新型热障涂层材料
2.5.4其他热障涂层材料
2.6
热障涂层的热腐蚀行为
2.6.1
涂层的热腐蚀产物及相结构
2.6.2涂层的热腐蚀产物表面微观形貌
2.6.3
涂层的热腐蚀产物3D立体表面形貌图
2.6.4涂层的横截面形貌图
2.7
热障涂层的结合强度
2.8
热障涂层的失效机理研究
2.8.1
热膨胀失配而产生应力使涂层失效
2.8.2
由于YSZ相变引起涂层体积变化而使涂层失效
2.8.3
TGO增长引起的涂层失效
2.8.4热腐蚀引起的涂层退化
2.9
热障涂层的应用
2.9.1
热障涂层在国外的应用
2.9.2热障涂层在国内的应用
2.10
热障涂层的发展趋势
参考文献
第3章封严涂层技术
3.1涂层材料
3.1.1
可磨耗封严涂层
3.1.2耐磨封严涂层
3.2
可磨耗封严和耐磨封严涂层制备技术
3.2.1等离子喷涂
3.2.2火焰喷涂
3.2.3超声速火焰喷涂和爆炸喷涂
3.2.4电弧喷涂
3.3
涂层性能与检测技术
3.3.1可磨耗性能
3.3.2其他性能测试
3.4
封严涂层的应用及发展趋势
参考文献
第4章高温抗冲蚀涂层技术
4.1
常见抗冲蚀涂层及其制备技术
4.1.1
常见抗冲蚀涂层
4.1.2涂层制备方法
4.2涂层抗冲蚀性能试验
4.2.1
冲蚀试验的主要影响因素
4.2.2抗冲蚀性能评价设备
4.2.3抗冲蚀涂层的主要性能指标
4.3
冲蚀理论研究进展
4.3.1
弹塑性变形为主的冲蚀磨损模型
4.3.2脆性材料的冲蚀模型
4.3.3二次冲蚀模型
4.4抗冲蚀涂层研究现状
4.4.1
单层ZrN和CrN涂层
4.4.2
TiAlN涂层(及CrAlN涂层)
4.4.3抗冲蚀耐腐蚀涂层
4.5
抗冲蚀涂层的应用与发展
4.5.1抗冲蚀涂层的应用现状
4.5.2抗冲蚀涂层的发展趋势
参考文献
第5章涂层的去除与再涂覆技术
5.1
研究背景
5.2涂层退除
5.2.1退除方法
5.2.2退除方案
5.2.3涂层化学退除研究
5.2.4退除速率及分析
5.3
涂层的微观结构和防护性能研究
5.3.1微观结构、成分分析
5.3.2涂层修复后的防护性能
5.4
退除及再涂覆涂层对基体合金力学性能影响研究
5.4.1力学性能试验
5.4.2
物理方法退除及再涂覆涂层对基体力学性能影响
5.4.3
化学方法退除涂层对基体力学性能影响
5.4.4
化学方法退除及再涂覆涂层对基体力学性能影响
5.5
退除及再涂覆涂层待解决的问题及发展趋势
参考文献
第6章高温防护涂层技术的发展趋势与展望
6.1
高温防护涂层技术的发展趋势
6.2高温防护涂层技术的展望
6.2.1
强化铝化物复合材料防护涂层
6.2.2抗高温氧化微晶涂层
6.2.3纳米功能复合涂层
6.2.4智能涂层
6.2.5
复合材料的抗氧化涂层
6.2.6抗热腐蚀涂层
6.2.7复合陶瓷微叠涂层
参考文献
章节摘录
版权页:
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2.3.4纳米结构热障涂层
随着对纳米材料研究的深入与发展,纳米结构热障涂层尤其是采用热喷涂技术制备纳米涂层逐渐引起了人们的重视:一方面,晶粒达到纳米尺寸使晶界急剧增加,导致晶格内声子散射增强,从而降低涂层热导率;另一方面,纳米热障涂层具有优异的力学性能,可提高涂层的可靠性,延长涂层的使用寿命。
Lima等对大气等离子喷涂的纳米氧化锆涂层的表面粗糙度、显微硬度和弹性模量进行了研究。
发现纳米氧化锆涂层的表面比较光滑,随着涂层粗糙度的降低,涂层的显微硬度和弹性模量随之增加。
涂层显微硬度的提高可归因于喷涂过程中,熔滴较好的平铺性,从而增加了彼此间的接触点的数量。
表面和断面的显微硬度比值为0.78
±0.13。
Chen等对大气等离子喷涂纳米氧化锆涂层与不锈钢基材间的抗拉强度进行了测定,其结果为45MPa,明显优于传统氧化锆涂层与不锈钢基材之间的抗拉强度。
所制备的纳米氧化锆涂层结构致密,气孑L率约为7%。
涂层中大于10μm的气孔,呈不规则的长条状,约占总气孔数的45%。
小于1μm的气孔呈圆形,分布比较均匀,占55%左右。
Ma等采用液相等离子喷涂法制备了低热导氧化钇完全稳定化的氧化锆TBCs(经1121℃,400h退火处理),在25℃~13000C时,其热导率为0.55W•m-1•K-1~0.66W•m-1•K-1,远低于传统部分稳定化的氧化锆TBCs,同时低于大气等离子喷涂及电子束物理气相沉积非纳米涂层。
这是由于掺杂形成的纳米尺度的缺陷团簇和纳米相以及非平衡相的存在使热导率降低。
Padture等也采用液相等离子喷涂法获得ZrO2一7%(质量分数)Y2O3纳米结构TBCs,其热导率与温度无关,为1.3W•m-1•K-1。
Zhou等在Ni基高温合金基体上先用低压等离子喷涂法沉积NiCrAlY粘结层,再用大气等离子喷涂法制备ZrO2-8%(质量分数)Y2O3纳米TBCs,测得从室温到800℃纳米结构氧化锆涂层的热扩散率为2.15×10-3cm2/s~2.75×10-3cm2/s,传统氧化锆涂层为2.35×10*-3cm2/s~2.96×10-3cm2/s。
Chen等采用喷雾干燥再造粒的喂料在铝基体等离子喷涂纳米结构ZrO2-3%(摩尔分数)Y2O3涂层,微观结构形貌如图2—16所示。
研究发现,从室温到1200℃,纳米结构涂层在第一个热循环和第二个热循环的热膨胀系数分别为11.0×10-6℃-1和11.6×10-6℃-1。
热扩散能力都随温度的增加有所降低。
纳米结构涂层为1.80×10-3cm2/s~2.54×10-3cm2/s,传统氧化锆涂层为2.25×10-3cm2/s~2.37×10-3cm2/s。
梁波等采用大气等离子喷涂法制备了ZrO2-3%(摩尔分数)Y2O3纳米TBCs,并在相同条件下制备常规TBCs。
涂层以Ni基合金为基材,先喷涂50μm~70μm的NiCoCrAlY粘结层,然后喷涂200μm氧化锆涂层。
淬火实验时,分别将试样加热到1000℃、1100℃、1200℃和1300℃,然后水冷10min后取出,高压空气吹干,如此循环,以涂层剥落面积约为总表面积的5%为涂层失效标准,结果是:纳米涂层与传统涂层的淬火寿命分别为118次、100次、50次、10次和48次、30次、28次、3次。
编辑推荐
《高温防护涂层技术》可供从事高温防护涂层应用与制造的设计、生产人员和研发人员参考。
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评论与打分
  •     就是感觉价格有点虚高啊
  •     书的内容很专业,纸张质量很好
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