System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法技术_技高网

一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法技术

技术编号:41251916 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-10 00:00
一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法包括如下步骤:准备一只坩埚,并准备一块与坩埚盖相同大小的金属基片,在其表面喷涂热障涂层制成测试试样;准备金属铝粉,氧化铁粉,氧化铝粉,氧化镁粉,氧化钙粉,氧化硅粉,镁条;将金属铝,氧化铁,氧化铝,氧化镁,氧化钙,氧化硅粉均匀混合,将混合好的粉料放入坩埚内,然后选取适量长度的镁条插入其中;点燃镁条,将喷涂有热障涂层的金属基片盖在坩埚上(涂层朝下),等待反应完成后自然冷却,取下金属基片观察热障涂层的破损剥落情况;可以多次重复上述步骤,记录涂层破损剥落面积等信息,以此作为热障涂层抗热冲击性能的依据。本发明专利技术使用原料较少,所需环境简易,操作方便,具有较高的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机,具体涉及一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法


技术介绍

1、航空航天发动机,燃气轮机等发动机设备的极限工作温度是决定其运行可靠性,延长其工作寿命的重要因素;热障涂层技术由于能够有效的降低发动机热端零部件在工作中的表面温度,因此在先进发动机领域得到广泛的应用。

2、目前航天发动机涡轮叶片上的热障涂层服役工作环境极其复杂;在超过1800k的极端高温环境下,空气中的颗粒物和燃气中的杂质会高速熔融并附着与涡轮叶片表面,形成以钙镁铝硅为主要成分的沉积物(简称cmas);该沉积物在高温下渗透叶片表面热障涂层内部并与之发生反应,降低热障涂层的稳定性;与此同时,在航空发动机快速的启动与停止的过程中,热障涂层在短时间内承受巨大的温差,其热膨胀性能与叶片金属基体的不匹配也是其剥落的主要因素。

3、随着我国航空技术的不断发展,研究热障涂层在服役工作环境下的失效机理受到了广泛的关注,因此寻找一种可用于热障涂层在高温服役环境下表征其性能的方法,有助于研究现有的热障涂层延寿技术,并对新型热障涂层材料的开发积累经验。

4、目前现有的热障涂层抗热冲击性能测试,主要采用自制的火焰热冲击设备,其原理为采用氧气与煤气/丙烷/乙炔燃烧产生焰流,间断性的对热障涂层表面进行冲击,以此表征热障涂层的失效。该方法需要高温加热源来提供一个温度场,同时需要一个固定的实验环境,还需要消耗大量的能源与燃料,因此实验条件限制诸多。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提出一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,主要利用铝热反应的放热来提供温度场,这样可以不需要高温加热设备来提供热冲击环境,即节省实验燃料气体消耗,还可以减少环境限制因素。

2、本专利技术为完成上述目的采用如下技术方案:

3、一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,其特征是:测试方法包括如下步骤:

4、步骤一:准备一只坩埚,并准备一块与坩埚盖相同大小的金属基片,在其表面喷涂热障涂层制成测试试样;

5、步骤二:准备金属铝粉,氧化铁粉,氧化铝粉,氧化镁粉,氧化钙粉,氧化硅粉,镁条;

6、步骤三:将金属铝,氧化铁,氧化铝,氧化镁,氧化钙,氧化硅粉按一定比例均匀混合,将混合好的粉料放入坩埚内,然后选取适量长度的镁条插入其中;

7、步骤四:点燃镁条,将喷涂有热障涂层的金属基片涂层朝下盖在坩埚上,等待反应完成后自然冷却,取下金属基片观察热障涂层的破损剥落情况;可以多次重复上述步骤,记录涂层破损剥落面积信息,以此作为热障涂层抗热冲击性能的依据。

8、所述金属基片与所选坩埚的坩埚盖大小与形状一致,厚度不少于6mm。

9、所述金属铝粉,氧化铁粉,氧化铝粉,氧化镁粉,氧化钙粉,氧化硅粉的纯度≥95%,粒度≥200目。

10、所述氧化铝粉,氧化镁粉,氧化钙粉,氧化硅粉的摩尔比例为6.5:9:33:45。

11、所述金属铝粉,氧化铁粉的摩尔比为2:1

12、所述金属铝粉和氧化铁粉的用量,应大于氧化铝粉,氧化镁粉,氧化钙粉,氧化硅粉用量的总和。

13、混合粉体的总体积应不少于坩埚总容积的1/2。

14、本专利技术的目的在于提供一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法方法,其有益效果为:利用铝热反应的放热来提供温度场,这样可以不需要高温加热设备来提供热冲击环境,即节省实验燃料气体消耗,还可以减少环境限制因素。

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【技术保护点】

1.一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,其特征是:包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,其特征在于:所述金属基片与所选坩埚的坩埚盖大小与形状一致,厚度不少于6mm。

3.如权利要求1所述的一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,其特征在于:所述金属铝粉,氧化铁粉,氧化铝粉,氧化镁粉,氧化钙粉,氧化硅粉的纯度≥95%,粒度≥200目。

4.如权利要求1所述的一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,其特征在于:混合粉体的总体积应不少于坩埚总容积的1/2。

【技术特征摘要】

1.一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,其特征是:包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种热障涂层抗热冲击性能的测试方法,其特征在于:所述金属基片与所选坩埚的坩埚盖大小与形状一致,厚度不少于6mm。

3.如权利要求1所述的一种热障涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员:李虹屿李红霞赵世贤刘广华李凌锋梁鹏鹏孙健曹雷白小龙
申请(专利权)人:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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