在固体颗粒侵蚀和燃烧器钻井试验中对耐用复合相热屏障涂层的评估和表征
Xinqing Ma1, Kristina Rivellini1, Peter Ruggiero1
1Surface Technologies Division, Curtiss-Wright Corporation, East Windsor, CT USA.
Journal of thermal spray technology
|April 16, 2024
概括
用于热屏障涂层 (TBC) 的新型复合相陶顶层提供了更好的耐用性和耐侵蚀性. 这种先进的TBC系统对于提高下一代轮发动机性能至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶工程 陶工程 陶工程
- 轮发动机技术 轮发动机技术
背景情况:
- 先进的轮发动机需要耐用的热屏障涂层 (TBC) 来提高性能和寿命.
- 传统的单相TBC在极端操作条件下面临耐用性和热稳定性的限制.
研究的目的:
- 评估新开发的复合相陶TBC的侵蚀性磨损和热周期性抗冲击能力.
- 为了比较复合相TBC与Gd2Zr2O7和8YSZ等传统TBC材料的性能.
主要方法:
- 进行了固体颗粒侵蚀测试,以评估在各种冲击角度和高温烧结后的耐磨性.
- 燃烧器钻机测试模拟了在高热量流和速度下快速的热循环,以评估热冲击阻力.
- 微结构分析和机制讨论被用来识别TBC损伤和故障模式.
主要成果:
- 与Gd2Zr2O7 TBC相比,复合相TBC表现出优越的侵蚀阻力.
- 复合相TBC的耐热冲击性能相当于传统的8YSZ TBC.
- 该研究描述了侵蚀损伤的变化,并确定了热循环下的故障机制.
结论:
- 复合相陶TBC为先进轮发动机中的耐用热屏障系统提供了一个有希望的替代方案.
- 该材料提供了增强的防侵蚀性能和与现有的TBC技术相比较的热冲击性能.
- 对复合相TBC的进一步研究可以导致轮发动机效率和寿命的显著改善.
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