热障涂层的界面形貌对TGO层生长行为的作用机制 |
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作者姓名: | 唐健江 于方丽 张海鸿 白宇 王俊文 刘艳玲 |
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作者单位: | 西安航空学院 材料工程学院,西安,710077;西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室,西安,710049;吴忠仪表有限责任公司,宁夏 吴忠,751100 |
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基金项目: | 陕西省教育厅科学研究项目 |
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摘 要: | 通过对陶瓷层/粘接层界面应力和热生长氧化物(thermally grown oxides,TGO)层的生长规律分析,研究涂层界面凸起对TGO生长行为的作用机制。结果表明:TGO在陶瓷层/粘接层界面凸起区域的生长速率高于其他区域;由ANSYS有限元软件应力分析可知,随着界面粗糙度的增加(10μm增至20μm),涂层的界面应力增加(185 MPa增到406 MPa);TGO层的厚度增加(1.6μm增至9.3μm)同样会使界面应力增加(142 MPa增大到574 MPa);此外,在高温氧化过程中,陶瓷层/粘接层界面凸起区域主要表现为拉应力,凹陷区域为压应力;拉应力能够促进TGO层的快速生长,压应力则会抑制TGO的生长速率;在保证涂层有效结合强度的前提下,降低粘接层的表面粗糙度,能够有利于降低涂层的界面应力以及减缓TGO的生长速率,从而提高热障涂层高温稳定性。
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关 键 词: | 热障涂层 界面形貌 界面应力 TGO生长行为 |
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