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高能球磨结合固相反应合成Ti4AlN3粉体

汉兵 , 许剑光 , 吴海江 , 颜建辉

机械工程材料

以物质的量比为1∶1∶3的钛粉、铝粉和TiN粉为原料,经普通混料机和不同转速高能球磨两种方式混料处理后,再在1 100~1 300℃真空反应烧结合成了Ti4AlN3粉体,研究了产物的物相和形貌、混合原料的物相以及烧结温度对合成Ti4AlN3的影响,确定了合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺.结果表明:以400 r·min-1转速高能球磨3h后再在1 300℃反应2h是合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺.

关键词: 三元层状化合物Ti4AlN3 , 固相反应 , 高能球磨

铝对高温自蔓延合成Ti3SiC2粉体的影响

汉兵 , 许剑光 , 吴海江 , 颜建辉 , 陈晓宇 , 陈肯

机械工程材料

采用钛、硅、碳单质粉为原料,再添加少量的铝粉作为反应助剂,通过高温自蔓延合成高纯的Ti3SiC2粉体;采用XRD和SEM等研究了合成产物的物相组成和显微结构,通过K-值法估算了产物中Ti3SiC2的含量.结果表明:铝元素的加入显著地促进了Ti3SiC2的合成,铝的加入量对Ti3SiC2的形成有很大的影响,过多或过少都不利于提高合成产物中Ti3SiC2的含量;以钛、硅、碳、铝物质的量比为3∶1.5∶2∶0.2的混合粉为原料合成的产物中Ti3SiC2质量分数最高,达93.6%.

关键词: Ti3SiC2粉体 , 高温自蔓延 , , 助剂

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

航空发动机可磨耗封涂层技术研究及性能评价

张俊红 , 鲁鑫 , 何振鹏 , 王志平

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.04.016

综述了国内外封涂层的研究现状,介绍了航空发动机封涂层的结构和应用特点,重点讨论了可磨耗封涂层性能评价和技术研究现状.比较了各种涂层材料、评价方法的优势与不足,指出了可磨耗封涂层的应用潜力及研究发展方向.提出了我国在可磨耗封涂层技术研究及性能评价方面今后的发展方向,即涂层制备方法、结构研究、高温涂层研究和仿真技术等.

关键词: 航空发动机 , 涂层 , 性能评价

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

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