探析工艺参数对纳米氧化锆热障涂层性能的影响

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1、西北工业大学硕士学位论文工艺参数对纳米氧化锆热障涂层性能的影响姓名：华六五申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：梁国正;刘建军20061208西北工业大学工程硕士学位论文摘要摘要热障涂层作为一种热防护涂层，在航空、航天、电力、机械、冶金、化工等领域已经得到广泛应用，国内外己对热障涂层的材料、工艺、性能进行了较为深入的研究。近年来，纳米热障涂层制备引起人们的重视，当涂层晶粒尺寸达到纳米级时，涂层材料的力学、电学、热学、抗摩擦磨损和抗腐蚀等性能都得到不同程度的提高，纳米涂层具有比传统涂层更为优良的性能。论文立足于实际工程的需要，通过单参数试验，以结合强度为指标，得出工艺参数的

2、选择范围，通过正交试验，以结合强度和沉积率为指标，优化出纳米氧化锆热障涂层喷涂的最佳工艺参数，验证试验表明，使用优化后的工艺参数进行喷涂，涂层结合强度可达33Mpa，沉积率为75％。水冷热震试验表明，纳米氧化锆涂层可经受22次1050℃的水冷热震循环。隔热试验实验结果表明，随着温度的不同，纳米氧化锆涂层具有(300～600)'C的反射及(100～200)'C的传导阻热效果。通过在C／C复合材料表面喷涂纳米氧化锆涂层的试验，初步探讨了纳米氧化锆涂层在c／c复合材料表面上的应用：测试了不同结合层的氧化锆涂层的结合强度、进行了等离子烧蚀，结果表明，使用SiC为过渡层的涂层，结合强度

3、约为2．3Mpa；烧蚀实验表明，有纳米氧化锆涂层的c／c复合材料烧蚀性能优于无涂层试样。关键词：热障涂层纳米氧化锆拉伸强度热震隔热西北工业大学工程硕亡学位论文ABSTRACTAsthermalprotectioncoating，thermalbarriercoatings(TBCs)hasbeenwidelyusedinthefieldofaeronautics，aerospace，electricity,mechanism，metallurgy，andchemicalindustry．Alotofreaserchhavebeenmadeinthepastyears．Nowm

4、orepeoplehavepayattentiontothenanostructureTBCssincewhenitreachesnonstructure—level，propertiesofcoatingsuchasmechanics，electrics，thermodynamics，abrasionresistant，andcorrosionresistantetc．willbeenhancegreatlycompareswithtraditionalTBCs．Inthispaper,singleparameterexperimentshavebeenmadeforpro

5、cedurefactorsrangeselection；thoughorthogonalexperimentofspraypower’spraydistance，preheattemperatureandpowderweight，getthebestnanozirconiasprayprocedurefactorsandthetensilestrengthreachedto33Mpaandthedepositionofpowderreachedto75％．Watercooledthermalshockexperimentshowsthatnanozireoniacoating

6、cansuffer22timesWatercooledthermalshockunderthetenperatureof1050"C．Thermalbarrierexperimentshowsthatnanozirconiacoatingcanhave000～600)℃radiolog)calresistantand(100～200)*cthermalconductivityresistant．BondcoatexperimentsofNanozirconiacoatedonthesurfaceofC／Ccompositeshowthatithasabout2．3Mpaten

7、silestrenthwhenuseSiCasbondcoat．PlasmaexperimentshowsthatnanozirconiacoatingcanruducetheablationofC／CcompositeobviouslyKEYW0RDS：ThermalbarriercoatingNonstructureZr02TensilestrengthThermalshockThermalbarrier西北工业大学业学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学