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涂层材料及应用

朱佳 , 冀晓鹃 , 揭晓武 , 史明

材料开发与应用 doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2008.04.019

介绍了封涂层的特点、测试方法、分类以及国内外可磨耗和耐磨封涂层的应用情况,对部分封涂层材料的发展过程及涂层的特殊制备工艺进行了阐述.评述了封涂层的研究现状及在航空工业的发展前景.

关键词: 涂层 , 可磨耗 , 耐磨

整级透平中转静轮缘封问题研究PartⅠ:封与入侵

吴康 , 任静 , 蒋洪德 ,

工程热物理学报

本文通过构建由一级动静叶组成的外流影响下的轮缘密封问题的实验和数值模型,针对燃气轮机透平转静轮盘间隙的封与入侵问题开展了研究.其中第一部分主要关注燃气入侵的主要影响因素,入侵气体在腔室内部的分布规律和最小封流量.结果表明:静叶尾缘的压力分布是造成燃气入侵的主要原因,即在主流的压力大于密封腔室内压力的区域会出现燃气侵入腔室,造成局部温度过高;主流压力小于腔室内部的压力区域,密封气体能够较好的封转静间隙.入侵气体和封气体的掺混主要发生在腔内高半径处并在高速旋转的动盘引发的夹带作用下深入腔室内部低半径处.因此在轮缘密封的结构设计中需要全面的考虑这些因素的影响.

关键词: 整级透平 , 转静轮缘 , 与入侵 , 动盘夹带效应

整级透平中转静轮缘封问题研究Part Ⅱ:不同封结构的特性

吴康 , 任静 , 蒋洪德

工程热物理学报

本文通过构建由一级动静叶组成的外流影响下的轮缘密封问题的实验和数值模型,针对燃气轮机透平转静轮盘间隙的封与入侵问题开展了研究.其中第二部分主要关注不同封结构的特性.结果表明:复杂的封结构能够避免主流和腔室内部气体的直接接触,增大主流入侵的沿程阻力和削弱主流的切向速度分量的影响.在本文的实验条件下,径向封所需要的最小密封流量相较于轴向封能够减少50%以上.

关键词: 转静轮缘 , 轴向封 , 径向封 , 双封结构

腔几何特征对涡轮性能的影响

贾惟 , 刘火星

工程热物理学报

在涡轮转静叶片排之间喷入冷气可以阻止高温燃气进入盘腔,但是冷气与主流的掺混损失对涡轮气动性能不利.本文采用数值计算的方法,研究了转静叶片排之间封腔轴向位置和轴向间隙的变化对涡轮性能和端区流动的影响.结果表明,封出流与主流的剪切作用形成了诱导涡,诱导涡随后发展成为通道涡并占据了端区二次流的主导地位.封腔轴向位置和轴向间隙的改变使等熵效率和封效率产生了相反的变化,因此在设计时要兼顾气动性能和冷却要求进行综合考虑.

关键词: , 轴向位置 , 轴向间隙 , 通道涡 , 涡轮性能

飞机发动机用梯度封涂层的研究

朱立群 , 刘孟兰 , 李雪源 , 王建华

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.02.010

为了进一步提高封涂层与基体材料之间的附着性能, 对梯度封涂层与1Cr18Ni9Ti不锈钢之间的附着性能进行了探讨。采用拉开法测试梯度封涂层与1Cr18Ni9Ti不锈钢之间的附着强度,并用冷热循环法测试梯度封涂层的耐冷热循环性能,与普通封涂层的附着强度及耐冷热循环性能进行比较,结果发现:梯度封涂层的附着强度比普通封涂层的附着强度有提高,而且梯度封涂层的耐冷热循环性能明显优于普通封涂层。

关键词: 飞机发动机 , 梯度封涂层 , 剥离

NiAl/AlBN封涂层的电偶腐蚀行为

孙杰 , 石超 , 赵丹

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.008

采用空气等离子喷涂工艺制备了NiAl/AlBN封涂层.研究了NiAl/AlBN涂层在5%(质量分数)NaCl溶液中的电偶腐蚀行为.结合极化曲线、开路电位和微观形貌(SEM)观察,对封涂层的腐蚀机理进行了探讨.通过计算出的平均电偶电流密度,评价了NiAl/AlBN封涂层的电偶腐蚀敏感性.结果表明,AlBN涂层的腐蚀电位较NiAl涂层低,两者相差约70mV,电偶腐蚀过程中,腐蚀电位较低的AlBN涂层作为电偶对的阳极发生腐蚀,NiAl涂层作为阴极得到保护.NiAl/AlBN涂层的电偶电流密度为3.5331μA/cm2.电偶腐蚀后,电偶对的阳极、阴极的自腐蚀电位均降低了,阳极电位从-808mV负移到-883mV,阴极电位从-740mV负移到一800mV;电偶电位为-814mV.随着腐蚀时间的延长,AlBN涂层的防护性能逐渐减弱.

关键词: AlBN封涂层 , NiAl封涂层 , 电偶腐蚀

旋转状态下篦齿-蜂窝结构封特性研究

纪国剑 , 吉洪湖

工程热物理学报

本文对篦齿-蜂窝封结构的封特性进行了三维数值仿真,研究了不同结构参数、旋转速度及气动参数对其封特性的影响,并与篦齿-涂层封结构进行了对比.结果表明:采用蜂窝结构能改变篦齿腔内气体的流动,有效降低泄漏;篦齿前后腔气动参数一定时,齿数增加、篦齿节流间隙宽度减小或转速增加,泄漏量和泄漏系数都会相应减少.

关键词: 篦齿封 , 蜂窝 , 泄漏量 , 泄漏系数

Ni/石墨封涂层的盐雾腐蚀研究

许存官 , 杜令忠 , 张伟刚 , 杨滨 , 王璐 , 李纪

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.4.011

采用热喷涂技术制备了Ni/Al-Ni/石墨系统封涂层,研究了涂层在盐雾环境中的腐蚀性能.结果表明:Ni/石墨涂层在5 % NaCl饱和氧溶液中(质量分数,下同)的腐蚀电位为-382.3 mV ,在去氧溶液中的腐蚀电位为-848.2mV.Ni/石墨面层经盐雾腐蚀后,腐蚀产物主要为无定形Ni(OH)2·xH2O,腐蚀导致涂层表面石墨掉落,涂层腐蚀失重与腐蚀时间遵循幂指数函数.在腐蚀初始阶段,涂层的结合强度变化不大,但是经过480h的腐蚀后,涂层的结合强度明显下降,960h时结合强度与初始值相比下降30%左右.腐蚀机理研究表明,由于Ni/石墨涂层内部存在孔隙,腐蚀介质沿着孔隙通道向内渗透.孔隙中充满腐蚀介质后涂层内外溶液交换困难,在涂层的表面和内部形成宏观腐蚀电池,加速了涂层内部金属相的腐蚀.

关键词: Ni/石墨 , 涂层 , 盐雾腐蚀 , 热喷涂 , 结合强度

纳米ZrO2-Al2O3基高温封涂层的结构与性能研究

黄伟 , 张覃轶 , 肖巍 , 马涛 , 王涛 , 王立川 , 叶卫平 , 程旭东

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.06.009

研制了3种不同Al2O3含量(质量分数分别为5%,10%,15%)的纳米ZrO2-Al2O3基高温可磨耗封涂层粉末材料,采用大气等离子喷涂(APS)工艺,制备了3种涂层材料的双层结构封涂层和Al2O3含量逐层递增的多层结构封涂层.对涂层材料的沉积效率,涂层的微观结构、硬度和结合强度等进行了测试与分析.结果表明:封涂层材料的沉积效率随Al2O3含量的增加而升高;由于熔融条件的不同,涂层内ZrO2的形态不唯一;封涂层的硬度和结合强度与厚度和Al2O3含量有紧密的关系;与双层结构封涂层相比,多层结构封涂层的综合性能良好,基本可以满足封涂层对厚度、硬度和结合强度的要求.

关键词: 涂层 , ZrO2 , Al2O3 , 结构 , 性能

用冲击刮削法测量封涂层的力学性能

陆明珠 , 刘军海 , 苏启生

材料研究学报

利用自制的电子冲击刮削试验机,测试封涂层的冲击刮削载荷-位移曲线.曲线上的屈服点和最大点综合表征了封涂层的可磨耗性和涂层与基体的结合强度曲线所包围的面积为冲击刮削韧性,用它可表征涂层的抗冲蚀性.通过一次测量即可获得涂层的上述力学性能指标.

关键词: 涂层 , null , null

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