热障涂层

                                                                                                                    热障涂层
　　热障涂层(Thermal Barrier Coating)是一层陶瓷涂层，它沉积在耐高温金属或超合金的表面，热障涂层对于基底材料起到隔热作用，降低基底温度，使得用其制成的器件(如发动机涡轮叶片) 能在高温下运行，并且可以提高器件(发动机等)热效率达到60%以上。
　　热障涂层的应用及意义
　　随着航空、航天及民用技术的发展，热端部件的使用温度要求越来越高，以达到高温合金和单晶材料的极限状况。以燃料轮机的受热部件如喷嘴、叶片、燃烧室为例，它们处于高温氧化和高温气流冲蚀等恶劣环境中，承受温度高达1100℃，已超过了高温镍合金使用的极限温度（1075℃）。将金属的高强度、高韧性与陶瓷的耐高温的有点结合起来所制备出的热障涂层能解决上述问题，它能起到隔热、抗氧化、防腐蚀的作用，已在汽轮机、柴油发电机、喷气式发动机等热端材料上取得一定应用，并提高了热端部件的使用寿命。
 
ZrO2的熔点为2720℃, 沸点约为5000℃，作为热障涂层常用的氧化锆为ZrO2-8%Y2O3(8YSZ),是使用于845℃—1650℃温度范围内的抗高温、耐热震、抗高温燃气冲蚀的先进热障涂层。
YSZ的参数：含Y2O3(质量分数)18%-25%，粒度40-100µm,松装密度2.9g/cm3(粉末的松装密度大，有利于控制热喷涂过程中粉末的轨迹，进而提高涂层的质量)。
粉末常用的性能参数：粒度、比重、松装密度、流动性，对涂层质量有影响的主要是粉末的粒度、松装密度、流动性。
影响粉末流动性的主要因素（在同一只送粉器中，且送粉气体参数不变的前提下）：粉末的干燥程度与粉末的粒度。
 
由于TBC涂层比较厚，应选用粗砂（-10目~+30目）进行喷砂，喷砂表面应达到Sa3级，表面粗糙度Ra=8-9µm.
 
 
APS喷涂工艺参数：

 

  

  
材料
  
  

  
Ar/m³·h
  
  

  
H/m³·h
  
  

  
电流/A
  
  

  
电压/V
  
  

  
喷距/mm
  
  

  
送粉/g·min
  
 
 

  

  
氧化锆
  
  

  
3.0
  
  

  
0.45
  
  

  
420-500
  
  

  
145
  
  

  
90
  
  

  
30
  
 

 
   
 
					

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2017-08-01 11:26:57