由于熱噴涂材料來(lái)源廣、制備工藝穩(wěn)定、涂層成分結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、涂層質(zhì)量可控、可制備多種功能及防護(hù)涂層，并可自動(dòng)化生產(chǎn)，使熱噴涂技術(shù)在航空制造技術(shù)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。航空發(fā)動(dòng)機(jī)及飛機(jī)的關(guān)鍵零部件——壓氣機(jī)葉片榫頭、機(jī)匣、封嚴(yán)篦齒、燃燒室、渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、軸頸、軸承座、封嚴(yán)環(huán)、噴管等數(shù)以千計(jì)的零件需進(jìn)行熱噴涂制備涂層，熱噴涂涂層的應(yīng)用是航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性及服役壽命大幅度提高。
等離子噴涂技術(shù)生成的高溫可磨耗封嚴(yán)涂層
高溫可磨耗封嚴(yán)涂層作為發(fā)動(dòng)機(jī)部件的重要涂層之一，用來(lái)調(diào)控高壓渦輪轉(zhuǎn)子部件與機(jī)匣之間的間隙，對(duì)保持發(fā)動(dòng)機(jī)的效率十分關(guān)鍵。我國(guó)國(guó)內(nèi)研制開(kāi)發(fā)的添加陶瓷減摩自潤(rùn)滑材料及聚苯酯的高溫可磨耗封嚴(yán)涂層，涂層摩擦系數(shù)低，可磨耗性能優(yōu)異，同時(shí)抗高溫氧化性能及燃?xì)鉀_刷性能優(yōu)良。高溫可磨耗封嚴(yán)涂層厚度一般超過(guò)1.5mm，必須采用機(jī)器人自動(dòng)等離子噴涂技術(shù)，噴涂參數(shù)計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制、涂層厚度在線監(jiān)測(cè)，這樣有利于涂層組織結(jié)構(gòu)及厚度均勻，穩(wěn)定涂層冶金質(zhì)量。
等離子噴涂生成熱障涂層
熱障涂層用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)及地面燃?xì)廨啓C(jī)，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件，如燃燒室、渦輪葉片、火焰噴管等，可大幅度提高部件壽命、提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、降低部件溫度或提高燃?xì)鉁囟取?
熱障涂層的制備方法主要有等離子噴涂法和電子束物理氣相沉積法。熱沖擊壽命和熱導(dǎo)率為熱障涂層的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。沒(méi)有優(yōu)異的抗熱沖擊性能，熱障涂層就不能在可靠性要求極高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)上獲得成功應(yīng)用。把涂層壽命做到數(shù)千、數(shù)萬(wàn)小時(shí)是熱噴涂涂層成功應(yīng)用于商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵所在。
由于氧化釔穩(wěn)定氧化鋯在1200℃以上工作、在隨后的冷卻過(guò)程中相變，相變過(guò)程中材料體積將膨脹約4%，這種體積效應(yīng)使涂層產(chǎn)生裂紋甚至剝落。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)兩種或兩種以上稀土氧化物復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯的多元體系進(jìn)行了較多研究，取得了明顯進(jìn)展，美國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)的氧化釓、氧化鐿、氧化釔三元稀土復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯工作溫度可達(dá)1500℃，并已商品化。
|
