在热屏障涂层系统中使用联合电磁和热图信号进行缺陷的非破坏性评估
Jialun Li1, Zongfei Tong1, Qingning Yang1
1State Key Laboratory for Strength and Vibration of Mechanical Structures, Shaanxi Engineering Research Center of Nondestructive Testing and Structural Integrity Evaluation, School of Aerospace Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, China.
Nature communications
|September 30, 2025
概括
这项研究引入了一种新型的非破坏性方法,将红外热学和流测试结合起来,以检测热屏蔽涂层中的小缺陷. 这种先进的技术通过有效地识别关键缺陷,确保了燃气轮机叶片的安全性和寿命.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 非破坏性的评价
背景情况:
- 热屏障涂层 (TBC) 对于高温燃气轮机叶片的性能至关重要.
- 诸如接口解接和基板裂之类的缺陷可以在制造和维修过程中出现,从而危及安全性和寿命.
- 目前的非破坏性评估 (NDE) 方法难以检测TBC系统中的小缺陷或共存缺陷.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的NDE方法,用于检测和描述TBC系统中的缺陷.
- 解决现有技术在评估小和多重共存缺陷方面的局限性.
- 提高燃气轮机组件的可靠性和使用寿命评估.
主要方法:
- 红外热学 (IRT) 和流测试 (ECT) 的整合用于缺陷检测.
- 使用多物理场分析来评估缺陷.
- 在多层TBC结构中同时存在的缺陷的定量评估.
主要成果:
- 在0.2秒内成功检测到0.7毫米的界面解接.
- 准确识别各种类型的缺陷对于轮机叶片的维护至关重要.
- 在TBC系统中同时存在的缺陷的有效和定量评估.
结论:
- 拟议的综合IRT和ECT方法为TBC系统提供了一个非常有效的NDE方法.
- 这种技术可以在不造成损坏的情况下精确评估多层结构中的缺陷.
- 这些发现对于改善燃气轮机叶片制造,维护和整体运行安全至关重要.
