 Pagina principalăIndustria de știriStudiu de caz al acoperirii cu bariere termice

Studiu de caz al acoperirii cu bariere termice

2024-08-15

Studiu de caz al acoperirii cu bariere termice

Acoperirea cu barieră termică (acoperiri de barieră termică, TBC) este un acoperire de protecție utilizată în mediul de temperatură ridicată, cum ar fi lama de turbină, peretele camerei de combustie și duza de coadă a motorului aero. Diferentă de structura tradițională de acoperire de protecție, acoperirea cu barieră termică constă de obicei dintr-un strat de legare a metalelor și un strat de strat de izolare ceramică, uneori adăugând strat de barieră de oxigen, strat de etanșare și strat de gradient pentru a forma o structură cu mai multe straturi sau o structură de gradient. Diagrama structurii este prezentată în figura 5. Stratul de lipire din acoperirea cu barieră termică joacă în principal rolul de a atenua nepotrivirea coeficientului de expansiune termică între stratul ceramic și matrice și îmbunătățirea compatibilității fizice dintre cele două, în timp ce principalul principal Stratul ceramic se confruntă direct cu mediul extern de temperatură ridicată, care trebuie să aibă o conductivitate termică scăzută, un coeficient de expansiune ridicat și o stabilitate termică ridicată. În prezent, cel mai des utilizat material cu strat ceramic este YSZ, dar 1200 ℃ este limita utilizării acestui material. Când temperatura depășește temperatura limită, ZRO 2 va fi schimbarea fazelor, ceea ce duce la o anumită expansiune a acoperirii, afectând utilizarea acoperirii. În ultimii ani, noi materiale cu strat ceramic dezvoltate pentru acoperirea cu barieră termică includ în principal YSZ, GDYSZ, LA2ZR2O7, CEPO 4, etc. Parametrii fizici specifici ai acoperirii sunt prezentați în tabelul 2. așa cum se poate observa din numele materialelor din masă, materialele ceramice de acoperire a barierei termice pot fi împărțite în principal în YSZ rar dopat de pământ, zirconat rar dopat cu pământ, fosfat rar de pământ, silicat rar de pământ, etc. Temperatura de utilizare a materialului YSZ dopat de pământ rar Materialul tradițional YSZ, deoarece oxidul de pământ rar dopat crește distorsionarea zăbrelei ZRO2, ceea ce reduce frecvența de vibrație termică a rețelei și reduce conductivitatea termică atunci când coeficientul de expansiune termică a acoperirii este practic neschimbat.

Mediul de service al acoperirii cu barieră termică este foarte rău. În plus față de schimbarea de fază, tensiunea reziduală a stratului ceramic și coroziunea termică a stratului ceramic de către mediul de temperatură ridicată vor face ca acoperirea să oprească și să eșueze în avans. Coroziunea termică este o problemă serioasă cu care se confruntă acoperirea cu barieră termică. În combustibilul motorului, un număr mare de elemente Na, V, S și alte elemente vor distruge structura internă a acoperirii sub mediul de temperatură ridicată și vor accelera eșecul acoperirii. Luând ca exemplu acoperirea YSZ, apariția coroziunii termice este reacția chimică între oxidul de yttrium și sarea de coroziune, generând noi compuși, care consumă conținutul de Y2O3 în YSZ și produce o anumită schimbare de fază în YSZ și generarea schimbării de fază a schimbării de fază Stresul va accelera extinderea fisurilor în interiorul acoperirii. Coroziunea termică este cauza eșecului structurii de acoperire, în timp ce tensiunea reziduală este principalul motiv pentru decojirea stratului ceramic.

Anterior: Studiu de caz al acoperirii cu barieră termică （2）

Următor →: Consolidarea sprijinului de calitate pentru a construi o țară de calitate