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成果名称: 一种用于热障涂层的球形粉体及其制备方法

成果登记号: 9612023Y1227

第一完成单位: 陕西天璇涂层科技有限公司

联 系 人: 余弦

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新材料

技术领域: 新材料

应用行业: 制造业

学科分类: 无机陶瓷材料(包括耐火材料等)(430.4540)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 汪俊,冯晶,屈晨凯,王院宏,王峰

成果简介:

一种用于热障涂层的球形粉体及其制备方法是我公司研发团队独创的材料+技术,执行产品企业标准,拥有完全的知识产权,技术水平国际领先

1.独创的球形粉体&喷涂技术解决现有涂层的抗烧结性能差的问题。

2.无体积差高温铁弹性相变增韧机制,优异的力学性质&更高的工作温度-解决工作温度低的问题,工作温度提高200-500˚C。优异的隔热防护性能,热导率达到理论最小值,相比现役氧化锆材料,热导率降低超过50%。长时工作耐温超过1500˚C,短时间工作耐温超过2700 ˚C。

3.首个掌握同系列材料热膨胀系数可控性的技术团队,金属基体失配降低30%,陶瓷基体失配降低70%。

4.耐腐蚀+阻氧传播,利用钽元素的反应惰性及无缺陷晶格,解决了热障涂层陶瓷抗钙镁铝硅(CMAS)氧化物腐蚀性能差的问题,腐蚀深度小于10微米,有效提高涂层及基体服役寿命;相比现役YSZ材料,阻氧传播能力提高>100倍,抗腐蚀性能提高>10倍。

超高温稀土钽酸盐陶瓷基热障涂层(RETaO4)凭借着极高的熔点,低热导率(1.38~1.94 W.m-1.K-1), 高热膨胀系数(11×10-6 K-1, 1200℃)和铁弹韧性等优异的热物理性能和力学性能,被认为是最具潜力的新一代热障涂层材料。与传统热障涂层材料氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)相比,其高温热导率仅为YSZ的一半,1400℃-1600℃下可实现长周期、安全稳定使用,相比于只能在1200℃以下使用的YSZ具有显著的优势。

此产品可应用在航空发动机、燃气轮机热端部件(高压涡轮叶片、燃烧室内壁),高超音速飞行器内部燃烧引擎及外侧隔热部位,火箭喷嘴、发动机喉衬及其他高温热端部件,高温燃气阀,蒸汽轮机,反推力隔热装置,高温炉炉膛等。衍生产品有基于耐高温+低热导率、耐酸碱腐蚀+抗氧化、高硬度+高断裂韧性、致密度高+荧光性质,制备满足不同工作需求的功能材料,例如蜂窝陶瓷(耐酸碱腐蚀、过滤吸附)、汽缸壁耐磨涂层(低热导率、耐磨性高)、酸碱防护涂层(耐腐蚀、致密度高)、荧光材料(致密度高、荧光效应强),根据民用领域不同工作环境,可实现定制化和多样化。