科技成果

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成果名称: 镍基合金表面玻璃陶瓷复合涂层的金属/玻璃界面结构与自适应研究

成果登记号: 9612022J0368

第一完成单位: 西北有色金属研究院

联 系 人: 贺林娜

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

应用行业: 科学研究和技术服务业

学科分类: 材料失效与保护(包括材料腐蚀、磨损、老化、断裂及其控制等)(430.20)

完成人: 汪欣,李晴宇,严鹏

成果简介:

本项目添加金属间化合物和氧化物陶瓷颗粒对玻璃陶瓷涂层进行改性,开展镍基高温合金表面玻璃陶瓷复合涂层的界面结构与界面自适应研究,提高玻璃陶瓷复合涂层的抗热震性能和抗高温氧化性能。通过研究玻璃基质与典型高温合金K438G之间的高温界面反应,明确了玻璃基质的发泡机理,找到了通过玻璃基质高温晶化消除反应发泡的方法,提高了涂层的高温防护性能。通过对NiCoCrAlY粘结层进行预氧化处理,在玻璃陶瓷-粘结层界面原位诱导生成了α-Al2O3/ZnAl2O4双层结构的TGO,显著提升了涂层/粘结层的界面稳定性,并极大的提高了玻璃陶瓷基复合涂层试样在1000 oC的抗氧化性能。提出了使用Ni+CrAlYSiN金属陶瓷涂层作为粘结层的创新方法,有效降低了玻璃陶瓷层与镍基高温合金基体之间的热膨胀系数失配程度,从而提高了低热导率玻璃陶瓷复合涂层的抗循环氧化性能。在K417G镍基高温合金基体与金属陶瓷涂层之间制备了AlN扩散障,有效抑制了粘结层与基体之间的高温扩散反应,提高了粘结层的服役寿命。整体研究水平达到国内领先水平,研究成果能够为我国新型高性能液体火箭发动机镍基高温合金热端部件的高温防护涂层设计提供理论依据。