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等离子喷涂Gd2Zr2O7粉末相结构转变的研究: Gd2Zr2O7粉末有理想的热物理性能,是目前热障涂层材料的研究热点.Gd2Zr2O7材料具有有序化的烧绿石结构(P相)和无序化的缺陷型萤石结构(F相)两种相结构,为得到性能更加优越的Gd2Zr2O7涂层,本试验采用化学...; 由晓明何箐邹晗吕玉芬; 关键词：热障涂层等离子喷涂

不同结构8YSZ热障涂层对CMAS沉积物的防护作用被引量：11: 2016年; 利用常规等离子喷涂和高能等离子喷涂工艺分别制备了不同结构的8YSZ热障涂层，研究了不同结构涂层在高温退火（1250℃，2h）和燃气热冲击条件（1200℃／900℃）下对CMAS沉积物防护作用。结果表明：提高8YSZ涂层致密度和在其表面制备致密氧化铝封阻层可延缓CMAS沉积物渗入和反应，并提高涂层在CMAS耦合条件下燃气热冲击寿命，在孔隙率12．9％的8YSZ涂层表面制备厚度10～20gm致密氧化铝层，热冲击寿命提高4．4倍。8YSZ涂层致密度提高或表面致密氧化铝薄层制备，可进一步降低涂层表面粗糙度，同时燃气热冲击条件下氧化铝层自身逐层剥离的失效形式，均能减缓CMAS的粘附；1250℃下氧化铝层会溶解进入CMAS提高局部Al含量，从而使CMAS中局部低熔点相向高熔点钙长石相转变，会进一步提高界面稳定性。; 何箐汪瑞军邹晗由晓明王伟平; 关键词：热障涂层

不同等离子气比例对PS-PVD射流及涂层结构影响研究: 2024年; 等离子物理气相沉积(PS-PVD)一般采用高氦气流量和高喷枪输入功率的工艺,获得具备优异性能的柱状/准柱状结构热障涂层。研究了低氦气流量和低喷枪输入功率条件下,沉积位置对应等离子射流中心的能量变化规律,及对涂层微结构的影响。结果表明:采用适配工艺优化的氧化锆粉体材料,在90 L/min等离子气总流量条件下,Ar/He体积比从1∶2调整至2∶1,氦气流量降低,均能获得准柱状结构涂层。Ar/He体积比1∶1条件下射流能量最高,此时He对等离子射流收束作用减弱,制备涂层的柱状晶厚度降低、柱状晶间冷凝颗粒增多,涂层沉积效率明显降低;总气流量120 L/min,Ar/He体积比2∶1,可获得液相沉积为主的致密涂层结构。结合各元素特征峰的光谱分析结果,ZrⅠ特征峰强度在Ar/He体积比1∶1条件下最高,之后随着Ar/He体积比降低,He对等离子射流气相的约束及对等离子射流的能量场的综合影响决定了涂层微结构特性。; 张云杰邹晗由晓明何箐何箐; 关键词：微结构

8YSZ团聚粉体压溃强度及其对PS-PVD沉积行为的影响研究被引量：1: 2022年; 等离子物理气相沉积(PS-PVD)作为一种热障涂层新型制备技术,受到国内外的广泛关注。PS-PVD工艺采用细小球形团聚粉体为原料,原料在高温高速等离子射流中瞬时加热-熔融-气化,这一复杂过程中粉体-等离子体射流相互作用机理尚未完全揭示,特别是粉体颗粒在高温高速射流中快速溃散气化过程研究较少。本文研究了细小球形团聚粉体的压溃强度测试方法,进而对不同粘结剂类型、含量、不同颗粒尺寸的粉体压溃强度进行表征,研究了粉体特性对压溃强度影响规律,并系统分析了粉体沉积效果。结果表明,随着粉体颗粒尺寸的增大,其压溃强度呈现逐步降低趋势,不同特性粉体趋势不同;粘结剂类型变化、特别是一定含量纳米尺度颗粒的存在,会增大粉体压溃强度,一定范围内粉体压溃强度越高,涂层沉积速率越高。; 张雨生由晓明何箐; 关键词：热障涂层粉体

铂改性铝化物涂层的应用与发展被引量：5: 2020年; 作为重要的高温防护涂层或热障涂层的粘结层,扩散型铂改性铝化物涂层(PtAl涂层)在国外已获得批量化应用,自PtAl涂层商业化应用至今约50年时间内,PtAl涂层在制备工艺技术、微观结构和成分控制等方面得到了系统优化和发展,已形成了系列化涂层。在PtAl涂层技术方面,国内与国外尚存较大的差距,在单晶高温合金发展和燃气涡轮发动机对高性能高温防护涂层需求的驱动下,国内大力开展了PtAl及改性PtAl涂层的研制工作。在此背景下,本文对PtAl涂层的发展、应用、性能特征、Pt的作用机理和最新研究进展进行了综述,并系统介绍了PtAl涂层组织结构特征及其制备技术,最后展望了国内在PtAl涂层发展方向。; 王世兴李建超王秋童由晓明郭腾何箐

CMAS对DZ40M高温合金及其表面NiCrAlY涂层损伤作用研究: 2020年; CMAS沉积物(CaO-MgO-Al2O3-SiO2,CMAS)已经成为制约航空发动机涡轮叶片热障涂层应用的核心问题,其显著降低热障涂层服役寿命,严重的甚至堵塞叶片气膜冷却孔,导致合金基体烧蚀和失效。本文针对DZ40M钴基高温合金和其表面NiCrAlY涂层,模拟了热障涂层陶瓷层失效后,CMAS沉积物对合金基体和粘结层的腐蚀作用。针对1100℃预氧化10h后的样品,在涂抹相同面密度的CMAS沉积物后,在1100℃、1150℃、1200℃和1250℃条件下保温10h,系统分析了不同温度下CMAS对合金及NiCrAlY涂层表面氧化膜的破坏作用,通过XRD、SEM和EDS等手段,阐明了温度在1150℃以下,CMAS沉积物主要对氧化膜产生粘附及热应力影响,导致冷却过程中的氧化膜剥落;当温度高于1200℃时,CMAS逐步熔融或渗入氧化膜内部,导致氧化膜开裂剥落加速,对金属粘结层和基体的损伤破坏作用加剧。; 由晓明邹晗邹晗; 关键词：NICRALY涂层

二流体雾化器雾化过程仿真及试验: 2023年; 探究了二流体雾化器液膜破碎过程与液滴形成过程,对不同螺距和喷嘴出口形状的二流体雾化器喷嘴进行仿真研究。仿真分析了二流体雾化器的液膜形成与破碎过程,通过耦合VOF-DPM模型,成功获得了雾化过程中的液滴粒径尺寸分布,并通过试验验证仿真结果的准确性。研究结果表明,二流体雾化器中螺距对气相的速度影响较大,高速的气相从出口流出时会形成较大湍流抬升导液管附近液相;不同的喷嘴结构会导致液相延伸的长度和一次破碎完成的时间不同,气相的速度越高二次破碎能产生的液滴颗粒粒径越小;气相速度较低的喷嘴二次破碎过程以液团形式完成二次破碎,气相速度较高的喷嘴则以液带形式完成二次破碎。; 张雨生何箐由晓明由晓明张云杰; 关键词：喷雾干燥雾化器液滴

纳米8YSZ粉末不同温度下烧结行为研究: 2016年; 目的通过关注纳米8YSZ粉末在不同温度下烧结过程中的晶粒长大行为及相结构组成变化,获得纳米8YSZ粉末的高温稳定性,防止高温烧结导致纳米8YSZ涂层性能明显衰减,致使涂层在正常服役过程中过早失效。方法采用共沉淀工艺合成低杂质含量的8YSZ纳米粉末,经过低温煅烧预处理后,在900～1200℃温度区间进行3～12 h的烧结。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对纳米颗粒进行物相结构和形貌分析,根据Scherrer公式计算热处理后的颗粒平均晶粒尺寸,采用Arrhenius公式得到晶粒生长活化能,进而确定晶粒的生长机制。结果经过低温煅烧预处理后,粉末绝大多数仍然保持非晶态结构,经过高温热处理后,粉末均完成了晶态转化,相结构基本为单一四方相。温度为900～1100℃时,晶粒生长的活化能为42.638 k J/mol;温度为1100～1200℃时,晶粒生长的活化能为3.849 k J/mol。结论高温热处理后,纳米8YSZ粉末物相结构为单一四方相,可以保持高温稳定性,防止涂层性能明显衰减。温度为900～1200℃时,晶粒生长机制以表面扩散为主的聚合生长。; 淳道勇汪瑞军由晓明何箐邹晗吕玉芬; 关键词：高温热处理晶粒尺寸相转变晶粒生长

PS-PVD工艺中非视线沉积对涂层微结构的影响被引量：2: 2023年; 等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)工艺由于具有非视线沉积效果,在加工复杂型面和多联体导向叶片表面热障涂层具有高均匀性的优势而被广泛关注。为了进一步研究PS-PVD高能、高速射流的非视线沉积效果,验证固定直径圆柱挡杆(Φ22 mm)不同距离遮蔽对平面沉积样品沉积行为的影响。结果表明:无遮蔽条件下,基体表面涂层厚度分布呈中部厚而四周薄,呈现高斯峰分布特征,涂层最大厚度为135μm;有遮挡条件下,涂层厚度呈现双峰的结构特征,在15 mm的遮挡距离时,遮挡区域基体沉积的涂层最薄,其他遮挡距离下,涂层厚度在0~40μm之间变化。对遮蔽区域位置涂层显微形貌进行分析,发现不同位置的遮蔽区域正后方,气相的速率和浓度明显降低,导致柱状结构生长时形成气相沉积为主的结构,同时扩散速率较低导致气相生长较慢;在遮蔽区域的边缘,由于遮蔽效应,涂层中的冷凝颗粒明显增多;遮蔽区域涂层厚度明显降低,且挡杆距基体距离越远,遮蔽区域的厚度分布越不规则,受射流的扰动影响越大。; 李新慧何箐邹晗由晓明赵乾; 关键词：显微结构

等离子喷涂Gd2Zr2O7粉末相结构转变的研究: Gd2Zr2O7粉末有理想的热物理性能,是目前热障涂层材料的研究热点。Gd2Zr2O7材料具有有序化的烧绿石结构（P相）和无序化的缺陷型萤石结构（F相）两种相结构,为得到性能更加优越的Gd2Zr2O7涂层,本试验采用化学...; 由晓明何箐邹晗吕玉芬; 关键词：等离子喷涂

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由晓明

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