热喷涂加工制备热障涂层对材料有什么要求

2021-07-20 17:06:14

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热喷涂加工所制备的热障涂层，其主要的作用是有效江都热端部件金属材料表面温度，从而延长热端部件的服役寿命，一般用于1000℃以上的高温环境中，用来降低热量像基体材料的传入，提高基材的使用温度。

目前，常用的涂层材料有Y2O3或MgO稳定的ZrO2。热喷涂制备热障涂层可采用等离子喷涂工艺进行，等离子喷涂是采用非转移型等离子弧为热源，所使用的喷涂材料一般为粉末材料，采用等离子喷涂制备热障涂层，涂层中存在一定的孔隙度，用以降低涂层热导率，减少涂层中的应力。目前，热障涂层主要应用于发动机燃烧室、热端部件、排气通道、气缸活塞柱头、喷嘴、冶金辊等。

由于制备涂层所使用的陶瓷材料脆性大、与基体材料线胀系数不匹配等原因，通常在陶瓷基体间加入粘结层，以改善陶瓷与合金基体间物理的相容性，即一般的双层结构系统。这一类涂层外层一般是厚度约0.25mm的陶瓷层，下层厚度约0.1mm的金属结合层。金属结合层起到耐氧化腐蚀的作用，并且陶瓷层可以与基体紧密结合。目前，结合层材料多选用MCrALY合金，能够显著提高涂层的抗氧化能力；陶瓷层一般选用7%Y2O3部分稳定的ZrO2，这种热障层系统具有良好的抗氧化隔热作用，结构简单，耐热性比较好。

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