陶瓷基复合材料可磨耗环境障涂层制备及性能

V261.93%TG174.4; 随着碳化硅陶瓷基复材制备的涡轮外环的逐步应用,与其匹配的可磨耗涂层技术需求迫切.本工作采用大气等离子喷涂技术,制备4层结构的BSAS(Ba0.75Sr0.25Al2Si2O8)-聚酯基可磨耗环境障涂层(A/EBCs),探究工艺参数对可磨耗面层孔隙率的影响规律以及涂层在1300℃下的相结构和组织演变.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)对涂层相结构、微观组织及成分进行分析表征.结果表明:BSAS-聚酯基可磨耗面层的孔隙率为 26.4％～36.8％,BSAS-聚酯粒子温度敏感的参量是主气(氩气)流量、辅气(氢气...

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Published in航空材料学报 Vol. 44; no. 3; pp. 82 - 94
Main Authors 袁世峰, 郭婧, 郭孟秋, 赵春玲, 崔永静, 焦健
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲 412002%中国航发北京航空材料研究院,北京 100095 01.06.2024
Subjects
碳化硅陶瓷基复合材料
high temperature performance
abradable environmental barrier coating(A/EBCs)
可磨耗环境障涂层
高温性能
BSAS
等离子喷涂
plasma spraying
silicon carbide ceramic matrix composites(SiC-CMCs)
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ISSN1005-5053
DOI10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000185

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Summary:V261.93%TG174.4; 随着碳化硅陶瓷基复材制备的涡轮外环的逐步应用,与其匹配的可磨耗涂层技术需求迫切.本工作采用大气等离子喷涂技术,制备4层结构的BSAS(Ba0.75Sr0.25Al2Si2O8)-聚酯基可磨耗环境障涂层(A/EBCs),探究工艺参数对可磨耗面层孔隙率的影响规律以及涂层在1300℃下的相结构和组织演变.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)对涂层相结构、微观组织及成分进行分析表征.结果表明:BSAS-聚酯基可磨耗面层的孔隙率为 26.4％～36.8％,BSAS-聚酯粒子温度敏感的参量是主气(氩气)流量、辅气(氢气)流量和喷涂距离,速度敏感的参量是主气(氩气)流量;其中主气(氩气)流量同时对BSAS-聚酯的粒子温度和速度具有反向影响作用.该可磨耗面层在1300℃高温氧化300 h保持单斜相结构,组织和成分稳定,局部析出球状非晶氧化硅颗粒.采用高温高速刮削实验对涂层可磨耗性能进行评价,涂层表面发现纳米高温合金微粒黏附,叶片高度磨损比(IDR)为20％,达到可磨耗封严涂层使用要求.
ISSN:1005-5053
DOI:10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000185