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纳米结构热障涂层的制备与性能研究

航空材料学报 2006年第3期26卷 157-162页

作者：王宁赵维勋王平王璐贺世美黄光宏冯自修魏政北京航空材料研究院北京100095 沈阳黎明航空发动机公司沈阳110043 湖北地大纳米材料制造公司武汉430074

为充分发掘氧化锆(YSZ:ZrO2-6wt%Y2O3)基热障涂层的潜力,利用纳米级的YSZ粉末作为陶瓷涂层原材料,分别对采用等离子喷涂(APS)和电子束物理气相沉积(EB-PVD)沉积具有纳米结构陶瓷涂层的工艺过程进行全面研究。对比性试验结果表明,涂层中... 详细信息

为充分发掘氧化锆(YSZ:ZrO2-6wt%Y2O3)基热障涂层的潜力,利用纳米级的YSZ粉末作为陶瓷涂层原材料,分别对采用等离子喷涂(APS)和电子束物理气相沉积(EB-PVD)沉积具有纳米结构陶瓷涂层的工艺过程进行全面研究。对比性试验结果表明,涂层中引入纳米结构使热障涂层具有更高的隔热效果,更高的硬度以及更高的抗剥落能力。并对纳米结构陶瓷涂层微观结构的高温稳定性进行研究分析。

关键词：热障涂层物理气相沉积等离子喷涂纳米粉末纳米结构

Si/3Al_2O_3·2SiO_2+BSAS/Yb_2SiO_5环境障涂层1300℃抗水蒸气性能研究

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材料工程 2011年第7期39卷 34-38,43页

作者：贺世美牟仁德许振华何利民黄光宏北京航空材料研究院北京100095 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

采用电子束物理气相沉积和等离子喷涂工艺在Cf/SiC基体上制备了Si/3Al2O3.2SiO2+BSAS/Yb2SiO5环境障涂层(Environmental Barrier Coatings,EBC),研究了在1300℃、1.013×105Pa、气体流速为0.54m/s的水蒸气环境中Cf/SiC基体和EBC涂层的抗水蒸气性能。结果表明:涂覆Si/3Al2O3.2SiO2+BSAS/Yb2SiO5EBC的Cf/SiC试样,在实验进行到175h时开始出现失重,实验过程中生成的Yb(OH)3和Si(OH)4气体不断地挥发是造成Yb2SiO5面层变薄并导致试样失重的主要原因;同时,3Al2O3.2SiO2+BSAS中间层内Ba,Sr,Al元素的向外扩散、Yb2SiO5面层中的Yb元素向内扩散,以及EBC涂层内存在的残余应力是导致EBC发生失效的主要原因。

关键词： Yb2SiO5 环境障涂层水蒸气失效

扩散障对冷喷涂NiCoCrAlY涂层热循环性能的影响

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扩散障对冷喷涂NiCoCrAlY涂层热循环性能的影响

La2(Zr0.7Ce0.3)2O7新型高温热障涂层

第三届中国航空学会青年科技论坛

作者：贺世美何利民牟仁德陆峰黄光宏北京航空材料研究院腐蚀与防护研究室

冷喷涂技术具有喷涂温度低、成本低廉等特点。本文利用冷喷涂技术在 DZ125合金上制备了带有 TiC 扩散障的 NiCoCrAlY 涂层,并对其1100℃抗循环氧化性能进行了研究。研究结果表明,单一的冷喷涂 NiCoCrAlY 涂层的抗氧化循环寿命比较短;在 ... 详细信息

冷喷涂技术具有喷涂温度低、成本低廉等特点。本文利用冷喷涂技术在 DZ125合金上制备了带有 TiC 扩散障的 NiCoCrAlY 涂层,并对其1100℃抗循环氧化性能进行了研究。研究结果表明,单一的冷喷涂 NiCoCrAlY 涂层的抗氧化循环寿命比较短;在 DZ125合金基体和 NiCoCrAlYT 涂层之间喷涂 TiC 扩散障可以有效改善 NiCoCrAlY 涂层的抗循环氧化寿命。这是因为在1100℃循环氧化过程中.TiC 扩散障有效地阻止了 Ni、Co、Cr、Y 等元素在 NiCoCrAlY 涂层和 DZ125合金基体之间的互扩傲。避免或减少了扩散带中有害相的生成。

关键词：扩散障 NiCoCrAlY 冷喷涂循环氧化

来源： cnki会议评论

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La2(Zr0.7Ce0.3)2O7新型高温热障涂层

2011中国材料研讨会

作者：何利民许振华牟仁德李建平贺世美黄光宏北京航空材料研究院

＜正＞热障涂层作为航空发动机和燃气轮机高温部件的防护涂层,可提高基体合金抗高温氧化腐蚀能力、降低合金表面工作温度。本研究采用电子束物理气相沉积技术（EB-PVD）制备了新型La2（Zr0.7Ce0.3）2O7（LZ7C3）热障涂层。

关键词：

来源： cnki会议评论

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环境障涂层研究进展

失效分析与预防 2007年第1期2卷 59-64页

作者：黄光宏王宁何利民牟仁德贺世美北京航空材料研究院北京100095

硅基非氧化物陶瓷SiC、Si3N4是最有可能取代镍基高温合金作为在更高温度下发动机热端部件中使用的高温结构材料,制约其应用的重要因素是其在发动机工作环境中的表面稳定性不足,硅基非氧化物陶瓷能够和水蒸汽等反应生成挥发性的产物造成... 详细信息

硅基非氧化物陶瓷SiC、Si3N4是最有可能取代镍基高温合金作为在更高温度下发动机热端部件中使用的高温结构材料,制约其应用的重要因素是其在发动机工作环境中的表面稳定性不足,硅基非氧化物陶瓷能够和水蒸汽等反应生成挥发性的产物造成陶瓷表面结构退化、尺寸减小。解决这一问题的方法是在硅基非氧化物陶瓷表面涂敷或沉积环境障涂层,通过涂层阻止腐蚀性气氛和陶瓷基体的接触,提高陶瓷基体的表面稳定性。本文回顾了环境障涂层的发展历史,并重点对多种先后发展起来的环境障涂层体系的性能进行了介绍和评价。

关键词：环境障涂层硅基结构陶瓷高温结构材料

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热障涂层技术在航空发动机上的应用与发展

热喷涂技术 2009年第1期1卷 53-58,66页

作者：牟仁德陆峰何利民贺世美黄光宏北京航空材料研究院北京100095

阐述了热障涂层在航空发动机部件上的应用和发展;对比分析了目前实际工程应用中最广泛采用的大气等离子喷涂(Air plasma spray,APS)和电子束物理气相沉积(Electron Beam Physical Vapor Deposition,EB-PVD)两种制备技术的技术原理、涂... 详细信息

阐述了热障涂层在航空发动机部件上的应用和发展;对比分析了目前实际工程应用中最广泛采用的大气等离子喷涂(Air plasma spray,APS)和电子束物理气相沉积(Electron Beam Physical Vapor Deposition,EB-PVD)两种制备技术的技术原理、涂层材料体系和涂层性能;并简单介绍了TBCs制备技术的发展趋势和新型热障涂层材料研究的热点方向。

关键词：热障涂层航空发动机等离子喷涂电子束物理气相沉积

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BSAS环境障涂层抗水蒸汽性及其失效机理

失效分析与预防 2011年第1期6卷 44-49页

作者：贺世美牟仁德陆峰何利民黄光宏周新贵张长瑞北京航空材料研究院北京100095 国防科技大学航天与材料工程学院国防科技重点试验室长沙410073

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)和等离子喷涂(PS)两种工艺结合,在Cf/SiC基体上制备出了Si/3Al2O3.2SiO2+BSAS/BSAS(1-xBaO-xSrO-Al2O3-2SiO2,0≤x≤1)环境障涂层(EBC)。其中,Si粘结层采用EB-PVD工艺制备,3Al2O3.2SiO2+BSAS中间层和BSAS面层采用PS工艺制备。研究了涂覆EBC后Cf/SiC材料在1 300℃、1.013×105Pa,气体流速为0.54 m/s的试验条件下的抗水蒸汽性能,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了材料的相结构和微观组织形貌。结果表明:带EBC涂层的Cf/SiC试样在试验进行到160 h后开始失重,失重的主要原因是试验过程中形成的Si(OH)4的挥发以及涂层的剥落失效。涂层内部的孔洞和大量裂纹,可能是导致涂层和基体失效的主要原因。

关键词： BSAS(BaO-SrO-Al2O3-SiO2) 环境障涂层水蒸汽失效