一种阻燃隔热复合功能涂层性能研究

来源期刊：热喷涂技术2019年第1期

论文作者：汪瑞军 鲍曼雨 马小斌

文章页码：77 - 81

关键词：复合功能涂层;阻燃性能;隔热性能;非晶结构;

摘    要：为提高航空发动机推重比、效率以及有效载荷,钛合金工程应用技术在发动机多部件的设计与研制中得到重视。针对钛合金极易发生的"钛火"问题及承受高温特性不能满足特殊零部件设计要求,开展具兼具阻燃与隔热性能的复合功能涂层十分必要,德国MTU航空发动机公司（MTU Aero Engines GmbH）开发出具有阻燃、封严性能的复合功能涂层,已经应用于航空发动机的压气机叶片和机匣,并取得了良好的效果。本文采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备了具有阻燃特性的Ti₄₀Zr₂₅Ni₃非晶材料层和具有隔热特性的YSZ隔热一体化复合功能涂层,重点研究了该复合功能涂层的隔热能力、阻燃特性以及结合强度等关键性能。试验表明,采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备的Ti₄₀Zr₂₅Ni₃非晶材料阻燃层与YSZ隔热复合功能涂层具有较高的结合强度,平均结合强度达到36.3MPa;阻燃改性层与基体间的界面存在微冶金结合的特征大大提高了涂层使用的可靠性;当正面火焰温度为达到600℃时,制备有复合功能涂层试样平均隔热温度达到了70℃;无复合功能涂层的试样在350℃条件下即发生燃烧现象,而制备有阻燃、隔热复合功能涂层试样在750℃条件下仍然具有良好的阻燃能力。