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等离子喷涂和浆料喷涂制备的NiCrAlYAl2O3梯度陶瓷涂层的热保护性能_无机非金属材料工程外文翻译
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译文字数: 7596 字 (节选翻译) 译文格式: Doc.docx (Word) 更新时间: 2019-10-29
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等离子喷和涂浆料喷涂制备的NiCrAlY/Al2O3梯度陶瓷涂层的热保护性能_无机非金属材料工程外文翻译

译文(字数:7596):

摘要

采用等离子喷涂和浆料喷涂方法分别制备了Al2O3非梯度陶瓷涂层(标记为1#涂层)和NiCrAlY / Al2O3梯度陶瓷涂层(标记为2#涂层)。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征涂层样品。检测涂层的高温氧化动力学曲线;研究了涂层与金属基体之间的结合强度,并对涂层的抗热震性和失效机理进行了分析。结果表明,喷涂Al2O3陶瓷浆料可有效填补NiCrAlY涂层等离子喷涂过程中产生的裂纹,并在涂层与金属基体之间形成冶金结合。α-Al2O3和金红石Ti是耐温陶瓷涂层的主要结晶相结构。 2#涂层的氧化速率常数为1.323×10 -4 mg 2 cm -4 h -1,并显示出最佳的耐高温氧化性。其中发现粘合层中Al2O3金属的高温熔化的效果有利于粘合强度。在相同的温度条件下,2#涂层的粘接强度高于1#涂层,当氧化时间为96 h时,其粘接强度达到26.9 MPa。 NiCrAlY粘结涂层的热膨胀系数落在金属基底和陶瓷顶涂层之间,从而降低了两者之间的热膨胀系数差异,降低了裂纹的传播速率,并且提高了涂层的抗热冲击性。综合研究表明,2#涂层对金属基材具有更好的热保护性能。

关键词:陶瓷涂层 高温氧化 粘接强度 抗热震性

1.简介

新的科学和技术应用要求热端部件中的金属能够抵抗极高的温度和严苛的操作条件。例如,新一代飞机发动机中使用的涡轮叶片具有高推重比和低燃料消耗,需要在1200 K的空气流冲洗温度下工作,并且石油裂解管道设备的表面温度可达数千开尔文。对于长期暴露于高温工作条件以及从环境温度到高温的冷热循环,元件表面可能会出现氧化腐蚀,热疲劳,磨损和脱落等现象,缩短其使用寿命并限制其使用寿命和降低他们的工作效率[1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9],[10],[11]。热障涂层技术是保护金属免受高温影响的主要方法之一。该技术利用等离子喷涂或火焰喷涂在高温下熔化陶瓷粉末(例如Zr和Al2O3)和金属合金粉末;然后将熔化的粉末喷涂到金属基材的表面上并冷却,以形成绝热涂层并为金属基材提供保护。


原文(PDF格式,未统计字数):

Heat protective properties of NiCrAlY/Al2O3 gradient ceramic coating fabricated by plasma spraying and slurry spraying

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