中國(guó)粉體網(wǎng)訊 8月5日至6日，“聚保定 創(chuàng)未來(lái)”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造大賽總決賽、頒獎(jiǎng)儀式暨成果對(duì)接活動(dòng)在保定舉行。本次比賽共篩選出55個(gè)進(jìn)入決賽的優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目，經(jīng)最終評(píng)審，其中“航空熱障陶瓷材料的產(chǎn)業(yè)化研究”項(xiàng)目榮獲一等獎(jiǎng)。
活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，還為本屆大賽落地項(xiàng)目舉辦了集中簽約儀式。“航空熱障陶瓷材料的產(chǎn)業(yè)化研究”項(xiàng)目與保定市高新區(qū)簽約。
當(dāng)前，先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)馊肟跍囟纫呀咏?000 ℃，抵達(dá)渦輪葉片表面的溫度在1450 ℃以上，先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪進(jìn)口溫度已經(jīng)超過(guò)1900 ℃。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展、推重比不斷提高，服役溫度也將進(jìn)一步提高，而開發(fā)更高等級(jí)的高溫材料、設(shè)計(jì)高效的葉片冷卻結(jié)構(gòu)、制備定向晶體或單晶高溫合金葉片和開發(fā)先進(jìn)的熱障技術(shù)等是重要解決途徑。
熱障涂層是將耐高溫、高隔熱陶瓷材料與基體材料復(fù)合，以降低熱端部件的表面溫度和改善基體材料的抗高溫氧化腐蝕為目的，進(jìn)而顯著提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和熱效率，延長(zhǎng)熱端部件在高溫高應(yīng)力狀態(tài)下的使用壽命的一種熱防護(hù)技術(shù)。目前已經(jīng)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)和地面燃?xì)廨啓C(jī)上獲得成功應(yīng)用的熱障涂層陶瓷隔熱層材料為氧化釔部分穩(wěn)定氧化鋯（YSZ）。但YSZ在使用溫度超過(guò)1200℃時(shí)容易發(fā)生相變和燒結(jié)，無(wú)法滿足使用要求。
為了獲得更高隔熱性和更長(zhǎng)壽命的熱障涂層，研究人員利用材料化學(xué)和稀土化學(xué)的優(yōu)勢(shì)開發(fā)了一些新型陶瓷面層材料，例如A2B2O7型化合物和稀土鉭酸鹽等。這些新材料的開發(fā)將成為高性能涂料研究的重要基礎(chǔ)。A2B2O7型化合物、稀土鉭酸鹽和高熵陶瓷等顯現(xiàn)出比YSZ更低的熱導(dǎo)率。此外，它們還具有與YSZ相當(dāng)?shù)母呋瘜W(xué)穩(wěn)定性和熱膨脹系數(shù)。然而，固有的熱膨脹系數(shù)和斷裂韌性較低的特點(diǎn)限制了其發(fā)展和應(yīng)用。將這些新型陶瓷面層材料與常規(guī)YSZ配合使用形成雙陶瓷結(jié)構(gòu)，可顯著提高熱障涂層的隔熱性能和使用壽命。
近年來(lái)，隨著先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片熱障涂層服役溫度、服役壽命以及隔熱性能的不斷提升，超高溫、高隔熱、長(zhǎng)壽命熱障涂層的研制已成為國(guó)際高溫防護(hù)涂層領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)服役環(huán)境下，新型熱障涂層材料的高溫穩(wěn)定性，尤其是環(huán)境沉積物CMAS作用下導(dǎo)致的涂層壽命和隔熱性能下降等問(wèn)題，都亟待解決。
來(lái)源：央廣網(wǎng)
耿洪濱等：面向先進(jìn)熱障涂層的陶瓷材料研究進(jìn)展
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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