铝硅封严涂层热稳失效机理分析

《铝硅封严涂层热稳失效机理分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中文摘要采用喷涂封严涂层的方法调整叶片端部与发动机涡轮机壳之间的间隙以提高发动机效率。封严涂层在300。C的条件下使用，经过一段时间后将发生失效。涂层发生失效的原因多种多样，如应力、氧化物、材料性能劣化等。本文针对聚苯酯铝硅封严涂层的失效机理进行分析。根据所研究涂层的使用温度，选择聚苯酯铝硅作为面层粉料，为减小热应力进行打底，按照相关要求最终确定喷涂工艺参数。将制得涂层试样在300℃加热不同时间，然后在金相显微镜、扫描电镜下观察其微观组织变化，并计算喷涂界面处的分形维数。分形维数与界面曲线复杂程度的关系已有研究，主要是曲线越复杂，维数越大。通过微观观察

2、及分形维数计算结果分析聚苯酯铝硅封严涂层失效原因。在金相观察中，发现聚苯酯铝硅封严涂层中有裂纹、孔洞等缺陷，并观察到随保温时间的延长，铝、镍的氧化物越来越多。计算分形维数得到的结果也是随保温时间的延长维数越来越大。分析聚苯酯铝硅涂层的各种可能失效原因，得到如下结论。(1)经试验证实，涂层的喷涂工艺参数可行，所喷制的涂层满足相关工艺要求，可使用该参数制备试样进行实验。(2)聚苯酯铝硅面层与Ni5Ai底层、Ni5AI底层与基体两个界面的分形维数随保温时间的延长增大，说明界面越来越复杂。这可能是由于应力应变分布、氧化物、界面结合情况改变等综合因素造成的结果。

3、(3)涂层失效主要有两方面的原因：一是在喷制过程中，由于工艺特点而产生各种缺陷，二是所选粉料中聚苯酯在300℃时的性能发生变化，以及铝在高温使用过程中产生氧化物。关键词：封严涂层；热稳定性；分形维数；失效机理ABSTRACTSealcoatingsprayediscurrentlyusedtOadjustthegapbetweenthebladetipandenginecasingandimproveengineefficiency．Afteraperiodoftime，sealcoatingworkingat300℃wouldbefailure．Th

4、efailureofcoatingoccurredforavarietyofreasons，suchaSstress，oxide，materialproperties，etc．Inthispaper，AI-SiPolyestersealcoatingfailuremechanismwouldbeanalyzed．Accordingtothetemperaturecoatingused，AI-SiPolyesterpowderisselectedasatopcoat．Andtoreducethethermalstress，bondcoatingisnee

5、ded．Inaccordancewiththerequirements．theprocessparametersaredetermined．At300℃heatingthecoatingsamplesatdifferenttimes，inthemicroscope，scanningelectronmicroscope，wecouldobservethatthemicrostructurechanges．andcalculatethefractaldimensionofinterface．Theresearchesabouttherelationship

6、betweenfractaldimensionoftheinterfacecurveandthecomplexityindicatethatthemorecomplexcurve，thegreaterdimension．ThroughmicroscopicobservationandcalculationoffractaldimensionthesealcoatingfailureofAl—Si．Polyesterwouldbeanalyzed．Inthemetallographicobservation，wecanfindcracks，holesan

7、dotherdefects．Anditisobservedthatwiththeextensionofsoakingtime，moreandmoreoxides．CalculationoffractaldimensioniStheresultoftheextensionwiththeholdingtimedimensionisgrowing．AnalysisthevariouspossiblereasonsofAI—SiPolyestersealingcoatingfailure，wecouldobtainthefollowingconclusions

8、．(1)Processparametersofcoatingalefeasibleaftert