【摘 要】
:
等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)结合了等离子喷涂(PS)和电子束物理气相沉积(EB-PVD)的优势,被公认为最具发展潜力的先进航空发动机热障涂层制备技术之一。PS-PVD技术能够制备高性能的柱状热障涂层的关键在于等离子射流实现了喷涂粉末气化。随着提升涂层性能变得愈发困难,需要更加深刻地认识PS-PVD等离子射流特性,以获得性能更加优异的涂层。等离子喷枪阳极作为等离子喷枪的核心部件,其尺寸结
论文部分内容阅读
等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)结合了等离子喷涂(PS)和电子束物理气相沉积(EB-PVD)的优势,被公认为最具发展潜力的先进航空发动机热障涂层制备技术之一。PS-PVD技术能够制备高性能的柱状热障涂层的关键在于等离子射流实现了喷涂粉末气化。随着提升涂层性能变得愈发困难,需要更加深刻地认识PS-PVD等离子射流特性,以获得性能更加优异的涂层。等离子喷枪阳极作为等离子喷枪的核心部件,其尺寸结构直接影响着等离子射流特性。为探索喷枪阳极对等离子射流特性及涂层结构与性能的影响,本文从喷枪阳极结构设计着手,通过自制三种不同尺寸结构的等离子喷枪阳极(#1、#2、#3),沉积获得羽柱状涂层,结合光谱诊断(OES)和数值模拟,分析等离子射流特性及射流中粉末气化情况;利用X射线衍射仪、扫描电镜、纳米压痕等检测手段,表征涂层的相组成、微观结构和力学性能;通过拉伸实验、热震实验和粒子冲刷实验测试涂层的结合强度、热震性能和抗冲刷性能。主要研究结果如下:(1)不同结构的等离子喷枪阳极对PS-PVD等离子射流特性和粒子气化有较大的影响。#1、#2和#3阳极产生的等离子射流中,#3阳极的射流宽度最窄。OES研究结果显示,未送粉时#3阳极的等离子射流电子密度和电子温度分别为1.57×1015/cm~3和3470.70K,数值均高于#1和#2阳极,送粉后,射流中电子密度和电子温度均有不同程度的下降,其中#3阳极的射流降幅最大。结合计算机数值模拟计算结果,可知#3阳极的射流中7YSZ粉末气化最充分。(2)#1、#2和#3阳极获得的涂层均呈现出典型的羽毛柱状结构,且涂层相组成无明显差异。#3阳极能够显著提高涂层的沉积效率,最高可达0.51μm/pass。纳米压痕结果显示,三种涂层各生长层的硬度都是自下而上逐渐上升,且变化较小。其中,#3阳极制备的涂层平均硬度和平均杨氏模量最高,分别达到了13.57GPa和166.84GPa。(3)#3阳极制备的涂层具有更优异的结合强度、热震、抗冲刷性能。实验结果显示,#3阳极制备的涂层结合强度最为优异,为54.5MPa;#3阳极制备的涂层经过200次热震实验后,没有出现大面积剥落,仅在边缘发现细小的裂纹,且中心区域保持良好;当粒子冲刷实验耗砂量达到100g后,#3阳极制备的涂层在冲刷过程中表现出最低的冲刷速率,并且失重量也仅为0.15g。
其他文献
目前在玉米淀粉糖工业生产过程中,糖化反应阶段存在初始淀粉乳浓度低、反应时间长、酶解效果不佳、最终产物得率较低、杂糖成分较多等问题。针对以上现象,以40%浓度淀粉乳作为原料对糖化反应阶段的温度、pH值、加酶量等参数进行研究,以正交设计得出最佳糖化条件。同时分析糖化底物葡萄糖当量(DE值)对糖化反应及糖化产物组成的影响。结果表明,影响糖化反应的因素主次为pH>加酶量>底物DE值,糖化酶最佳反应的条件为
PbZrO3(PZO)基反铁电材料因其近零的剩余极化强度,独特的AFE-FE相变带来的矩形储能阵列及良好稳定性等特征,在脉冲功率储能器件领域具有广泛应用前景。本文旨在通过插层结构界面设计优化PZO基复合薄膜微观结构,进而实现PZO在不同电场下储能性能的提升。(1)设计叠层结构的PZO/STO复合薄膜,探究复合薄膜的微观结构演变过程及储能性能;(2)制备PZO/PST复合薄膜,通过调控界面层数的叠层
大量研究表明,制度对经济发展起着至关重要的作用。作为社会经济中最重要的参与者,企业的成长与发展又决定着社会经济发展的速度与质量。资源配置效率低会导致经济资源的浪费,造成巨大的企业产出损失,乃至整个社会的产出损失,不利于社会经济发展。出口产品转换等企业行为能充分体现企业内部资源配置过程。因此,关注制度质量与企业行为的关系,就显得十分必要。贸易自由化已成为全球趋势,极大推动了世界经济的发展。作为社会经
TiAl合金相比于其他种类的高温合金材料拥有低密度、高强度、高刚度、耐腐蚀、抗蠕变、抗氧化及良好的高温性能等诸多优异特性,在600℃-1000℃范围内有望部分取代镍基高温合金,可以满足航空航天领域的轻量化需求,从而大大提高推重比,是一种非常有应用发展前景的航空航天领域新型高温结构材料。然而,TiAl合金的室温脆性限制了其广泛应用。本课题以Ti-48Al-2Cr-2Nb合金为基础,利用激光增材制造(
近年来,我国的经济环境变化节奏越来越快,市场竞争也随之越来越激烈。而房地产行业本身又复杂多样,再加上国家政策随着市场的变化不断调整,房地产行业自身面对的财务风险也越来越复杂,如果一个企业对于其所处的外部环境缺乏有力的认知,无法对其企业内部的财务风险进行准确的评价与防范,就非常容易导致一个企业陷入财务状况的危机,甚至存在着企业破产的危险。这些年来,房地产行业一直跟随着国家的号召走,跟随国家贯彻落实全
高熵合金的独特设计理念突破了传统金属材料的局限,通过合理的成分设计能够兼顾合金的塑性与强度。对于FCC结构的高熵合金,其塑性较高,但硬度与耐磨性较差,很难作为防护涂层使用。通过添加其他合金元素或硬质颗粒,有望明显改善高熵合金涂层的力学性能。本课题以CrFeCoNi高熵合金为研究对象,分别采用等离子熔覆和等离子喷涂方法制备出CrFeCoNi-x TiC(x:质量分数,x=5、10、15wt.%)高熵
铁基非晶合金具有超高的硬度和强度,以及出色的耐磨、耐腐蚀性能,故一直备受关注。但由于非晶合金天然的尺寸受限和断裂脆性等缺点,约束了块体铁基非晶合金的工程应用。铁基非晶涂层可以解决尺寸和脆性问题,同时保留耐磨耐蚀等优异性能,具有广阔的应用前景。目前,铁基非晶涂层的耐蚀性、刚体耐磨性等性能得到了广泛的研究,但鲜见其与橡胶等软质材料的摩擦磨损行为和机理的深入研究。本论文采用超音速火焰喷涂方法(High
Ti6Al4V合金具有良好的生物相容性和综合力学性能,可以作为金属类植入材料广泛应用于生物医学领域。但Ti6Al4V合金较差的耐磨性能以及生理条件下耐蚀性能的不足限制了其进一步的发展。表面改性是有助于改善上述问题并提升Ti6Al4V使役性能的有效途径,而改性材料和改性方法的选择至关重要。本课题以医用Ti6Al4V合金作为研究对象,选择了无细胞毒性的Ti、Zr、Nb三种元素作为改性涂层组分、技术成熟
分段压裂水平井正在成为我国煤层气地面开发的主流技术,部分单井产量很高,但仍然存在大量低产井,揭示出水平井存在技术适应性不强、技术可移植性差等问题。鉴于此,作者依托沁水盆地大宁区块及其LDP-XX井分段多簇密集压裂先导示范水平井,探索了分段多簇密集压裂水平井煤储层地质条件适应性,据此形成了分段多簇密集压裂水平井优化设计理论与技术,取得如下主要创新认识:第一,揭示了煤层气水平井分段多簇密集压裂适用的煤
文化拓扑结构与文化空间结构密切相关。梳理长江流域的文化拓扑结构,有利于厘清长江文化空间中的多线性关系,揭示长江文化的演进特征。长江流域各省市因其相似的历时性与共域性,共同建构了具有拓扑群结构的长江文化共同体。长江文化共同体具有时空连续、文化折叠、空间叠写与文化飞地等拓扑性质,通过共享以“水”为中心的水线索历史文本、水韵文学文本、江水艺术文本与长江流域改革实践文本,形成长江流域共同的文化记忆空间,由