熱噴涂加工制備熱障涂層對(duì)材料有什么要求

2021-07-20 17:06:14

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熱噴涂加工所制備的熱障涂層，其主要的作用是有效江都熱端部件金屬材料表面溫度，從而延長(zhǎng)熱端部件的服役壽命，一般用于1000℃以上的高溫環(huán)境中，用來降低熱量像基體材料的傳入，提高基材的使用溫度。

目前，常用的涂層材料有Y2O3或MgO穩(wěn)定的ZrO2。熱噴涂制備熱障涂層可采用等離子噴涂工藝進(jìn)行，等離子噴涂是采用非轉(zhuǎn)移型等離子弧為熱源，所使用的噴涂材料一般為粉末材料，采用等離子噴涂制備熱障涂層，涂層中存在一定的孔隙度，用以降低涂層熱導(dǎo)率，減少涂層中的應(yīng)力。目前，熱障涂層主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、熱端部件、排氣通道、氣缸活塞柱頭、噴嘴、冶金輥等。

由于制備涂層所使用的陶瓷材料脆性大、與基體材料線脹系數(shù)不匹配等原因，通常在陶瓷基體間加入粘結(jié)層，以改善陶瓷與合金基體間物理的相容性，即一般的雙層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這一類涂層外層一般是厚度約0.25mm的陶瓷層，下層厚度約0.1mm的金屬結(jié)合層。金屬結(jié)合層起到耐氧化腐蝕的作用，并且陶瓷層可以與基體緊密結(jié)合。目前，結(jié)合層材料多選用MCrALY合金，能夠顯著提高涂層的抗氧化能力；陶瓷層一般選用7%Y2O3部分穩(wěn)定的ZrO2，這種熱障層系統(tǒng)具有良好的抗氧化隔熱作用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐熱性比較好。

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