应用于航空发动机涡轮叶片的热障涂层材料研究

李磊¹，段力¹，秦格华¹，马德川¹，陈尚荣¹，卢学良¹，刘民¹，张亚非¹

1. 上海交通大学电子信息与电气工程学院薄膜与微细加工技术教育部重点实验室

摘 要：热障涂层材料(TBC)能够应用于航空发动机涡轮叶片等许多尖端领域,这种材料是一种能够缓冲外界热量进入表面合金的低热导率材料。研究表明,空气是一种近乎最低的低热导率材料,所以在热障涂层材料中加入空气能够有效提高热量缓冲作用。将采用感应耦合等离子体(ICP)深沟刻蚀硅的表面,在金属钛表面电解氧化形成多孔的氧化层薄膜以及泡沫铜、泡沫镍的多孔结构来系统阐述这一理论的可行性。使用了扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和热导率测量仪对微观形貌和热导率进行了表征测量,并利用计算机仿真对多孔结构进行了进一步的热传导性能分析。

关键词：热障涂层材料;ICP刻蚀;低热导率;多孔氧化膜;多孔结构;