热障涂层是先进航空发动机及燃气轮机高温部件的关键防护系统,其直面高温燃气的冲刷,发挥降低金属构件表面温度的作用。有研究表明,由于热障涂层的应用,发动机初温可提高100℃以上。热障涂层-基体系统由于热不匹配和热生长氧化层生长应力的作用导致涂层提前失效,使得涡轮叶片服役寿命缩短。因此,有必要对热障涂层的高温退化行为开展多因素影响规律研究,建立综合考虑几何特征与材料退化的寿命预测模型。
近日,中国科学院工程热物理研究所开展了陶瓷层服役过程中断裂韧性、弹性模量/厚度、界面形貌的演化规律研究,分析了不同喷涂部位曲率、热载荷等因素对热障涂层服役寿命的影响,通过引入涂层剩余强度因子,构建综合几何特征与材料退化的寿命模型,来提升热障涂层寿命预测精度。
热暴露中断试验发现,圆管类试样失效模式为端部裂纹萌生,受到热应力和生长应力驱动向另一端扩展,形成纵向贯穿裂纹,导致陶瓷层剥落。研究表明,由于气膜孔应力集中,裂纹扩展路径受到影响,逐渐向孔的部位偏转。热生长氧化层厚度、陶瓷层弹性模量、硬度及断裂韧性的演化规律表明,除断裂韧性外,其余均表现为幂函数生长方式。而断裂韧性受到材料高温性能退化的影响,呈现出不断下降的趋势。热生长氧化层厚度在热暴露条件下对曲率不敏感,圆片试样的热生长氧化层厚度主要受温度影响。
上述研究通过归纳涂层退化试验规律,结合数值仿真结果,构建出涂层剩余强度因子,并基于涂层剩余强度因子实现对热障涂层更准确的寿命预测。
相关研究成果发表在Journal of Engineering for Gas Turbines and Power上。研究工作得到中国科学院相关项目的支持。
热障涂层界面SEM图
11月6日上午,淮北师范大学在滨湖校区行政楼309会议室召开博士点培育建设专题会。校领导毕明福、曹灯明出席会议,校党委常 2024年11月13日,江苏省宿迁市公安局宿城分局府苑派出所组织民警走进辖区学校开展法治宣讲活动。民警通过案例讲解、互动问答等方式,向学生们宣传防网络诈骗、防校园欺凌、防网络谣言、防毒禁毒 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 欧媚)近日,国家发展改革委会同教育部、财政部、人力资源社会保障部、商务部联合印发《关于深化家政服务业产教融合的意见》(以下简称《意见》),加强家政人才教育 一、成立背景随着全球科技革命和产业变革加速演进,大力发展职业教育、培养高素质技能人才已成为各国教育的优先任务和共同目标,各国职业教育之间的交流往来和学习互鉴也越发频繁和密切。中国政 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 杨国良 通讯员 陶亚雄)近日,中国—印尼“长江数智工匠学院”启动仪式在重庆电子科技职业大学两江校区举行。重庆电子科技职业大学党委书记张伟、印度尼西亚通 摘要:近年来,中学生面临着多方面的压力,包括学习压力、人际关系压力、抗压和挫折适应能力问题等。这些问题对学生的心理健康产生了不良影响,导致部分学生出现焦虑、抑郁等心理问题。本文从关注传 。本文链接:基于损伤表征的热障涂层寿命预测模型建立http://www.sushuapos.com/show-12-1351-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。