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发布日期:   发布人:孙悦   浏览量:100

航空发动机作为工业桂冠上的明珠,其服役寿命一直困扰着我国航空工业的发展。近年来,周克崧院士、刘敏教授所领导的高温防护涂层研究团队,围绕着国家重大战略需求,先后承担了“973”计划、国家重点研发计划以及 “特支本土创新团队等十余项高温防护涂层相关项目,聚焦于解决航空发动机涡轮叶片热障涂层所存在的服役寿命短等卡脖子难题。研究团队系统开展了等离子喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)第三代热障涂层沉积机理研究;首次提出了镀铝表面改性技术用于进一步提高热障涂层综合性能,并开展了航空发动机地面试车考核。

张小锋博士(第一作者)、邓子谦博士(共同第一)以及李洪博士(共同第一)等人,经过长达5年的合作,全面揭示了PS-PVD热障涂层沉积过程中羽毛柱状结构形成所存在的内在科学问题阐明了涂层最小组成单元形核、长大过程系统研究了模拟环境下热障涂层的失效机制。通过采用新型的镀铝表面改性新技术,显著提高了热障涂层热循环性能、高温氧化性能以及燃气腐蚀性能弯曲性能其性能超过传统大气等离子喷涂、电子束-物理气相沉积等热障涂层,被审稿专家评价为“This manuscript is an innovative work with ingenious coating design and sufficient experimental data”。研究成果完成了试样级、样品级到真实航空发动机涡轮叶片热障涂层试制。

上述研究进展于近期发表在材料腐蚀领域的顶级期刊、Nature合作期刊《NPJ Materials Degradation》(https://doi.org/10.1038/s41529-020-00134-5),该期刊每个月报道2-4篇在材料腐蚀领域的创新性研究论文。相关工作得到了广东省科学院百名青年项目(2020GDASYL–20200104030)、国家自然科学基金(51801034)以及广东省特支创新团队(2019BT02C629)等项目资助。



1 航空发动机热障涂层及制备技术的研究进展

 

2 热障涂层镀铝表面改性过程

 

3 镀铝表面改性热障涂层与传统涂层性能对比

撰稿/供图:邓春明