ceo2_k2ti6o13硅酸盐基耐高温低发射率涂层性能研究

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1、中图分类号：TQ630,TB43论文编号：102870618-SZ051学科分类号：085204硕士学位论文CeO2/K2Ti6O13硅酸盐基耐高温低发射率涂层性能研究研究生姓名吴赛专业类别工程硕士专业领域材料工程指导教师谭淑娟副教授南京航空航天大学研究生院材料科学与技术学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMaterialsScienceandTechnologyStudyonPropertiesofCeO2/K2Ti6O13Sili

2、cateBasedonHighTemperatureandLowInfraredEmissivityCoatingsAThesisinMaterialsengineeringbyWuSaiAdvisedbyProfessorTanShujuanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或

3、撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)南京航空航天大学全日制专业学位硕士学位论文摘要随着红外技术的发展，发动机热段部位的耐高温低红外发射率硅酸盐基涂层受到了越来越多的关注。CeO2基涂层具有耐温性高，并且在3~5μm波段具有较低的红外发射率，但800°C下抗热震性能还有待提高。本文通过对CeO2二次热处理以及添加经球磨处理和改性处理后的K

4、2Ti6O13晶须，使涂层具有低红外发射率和高的抗热震性能。并对涂层的喷涂工艺进行优化，最终挑选出抗热震性能最优的耐高温红外低发射率涂层进行综合性能测试。首先本文通过对CeO2进行二次热处理，使CeO2在3~5μm波段的红外发射率进一步降低。之后为了增强涂层韧性并提高涂层的抗热震性能，在CeO2中加入K2Ti6O13晶须，研究K2Ti6O13晶须的添加量和球磨处理对涂层性能的影响。其次本文针对K2Ti6O13晶须容易沉降的问题，通过硬脂酸、PEG400和KH560改性K2Ti6O13晶须提高其悬浮性能。最后本文通过正交实验对涂层制备的工艺参数进行优化，并测

5、试了优化后涂层的综合性能。研究结果表明：添加K2Ti6O13晶须后，涂层表面状况得到改善，空隙均匀，裂纹减少，涂层在3~5μm波段红外发射率较低，且在800°C下的抗热震性能达到72次，涂层具有良好的耐温性以及良好的抗氧化能力。以上结果表明该涂层可以有效长久的高温防护，对提高了发动机热段部位的服役寿命与可靠性具有一定意义。关键词：K2Ti6O13晶须，二次热处理，抗热震性能，发射率，悬浮性能ICeO2/K2Ti6O13硅酸盐基耐高温低发射率涂层性能研究ABSTRACTWiththedevelopmentofinfraredtechnology,thehig

6、h-temperatureandlow-infraredemissivitysilicate-basedcoatingsinthehotsectionoftheenginehavereceivedmoreandmoreattention.CeO2-basedcoatingshavegoodheatresistanceperformanceandlowinfraredemissivityin3~5μmwavebandathightemperature.However,theperformanceofthermalshockresistancetobeimpr

7、ovedat800°C.Inthispaper,throughthesecondaryheattreatmentofCeO2andtheadditionofballmilledandmodifiedK2Ti6O13whiskers,thecoatinghaslowinfraredemissivityandhighthermalshockresistance.Andoptimizethespraycoatingprocess.Finally,ahigh-temperaturelow-infraredemissivitycoatingwiththebestth

8、ermalshockresistanceperformancewa