熱障涂層

所屬分類：金屬功能涂層
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發(fā)布日期：2021-12-01 08:51:14

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熱障涂層( Thermal Barrier Coatings,TBCs)是指由金屬緩沖層(或稱金屬粘結(jié)層)和耐熱性、隔熱性好的陶瓷熱保護(hù)功能涂層組成的“層合型”金屬陶瓷復(fù)合涂層系統(tǒng)。表面陶瓷工作層是借助于處于基體和陶瓷層之間的金屬粘結(jié)層與高溫合金基體結(jié)合的。該中間過渡層具有優(yōu)異的耐高溫、抗氧化性能,熱膨脹系數(shù)介于基體金屬與表面陶瓷層之間,可減緩界面應(yīng)力,提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度、抗熱震性能和工作壽命。

熱障涂層是一層陶瓷涂層，它沉積在耐高溫金屬或超合金的表面，熱障涂層對(duì)于基底材料起到隔熱作用，降低基底溫度，使得用其制成的器件(如發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片) 能在高溫下運(yùn)行，并且可以提高器件(發(fā)動(dòng)機(jī)等)熱效率達(dá)到60%以上。

隨著航空、航天及民用技術(shù)的發(fā)展，熱端部件的使用溫度要求越來越高，已達(dá)到高溫合金和單晶材料的狀況。以燃料輪機(jī)的受熱部件如噴嘴、葉片、燃燒室為例，它們處于高溫氧化和高溫氣流沖蝕等惡劣環(huán)境中，承受溫度高達(dá)1100℃，已超過了高溫鎳合金使用的溫度（1075℃）。將金屬的高強(qiáng)度、高韌性與陶瓷的耐高溫的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來所制備出的熱障涂層能解決上述問題，它能起到隔熱、抗氧化、防腐蝕的作用，已在汽輪機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等熱端材料上取得一定應(yīng)用，并延長了熱端部件的使用壽命。

熱障涂層