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苛刻环境膜层复配防护构筑及损伤机理

苛刻环境；HVOF涂层；PVD薄膜；复合涂层；界面匹配

HVOF涂层与PVD薄膜复配防护设计为高接触应力、高/低温、腐蚀、磨损等多因素耦合苛刻环境下机械零部件的高性能长寿命服役提供了可能，展示出良好的应用前景，但对于膜层复配防护体系的设计构筑缺乏系统的理论指导。本研究围绕高应力腐蚀磨损、高应力高温磨损、高温热腐蚀三类典型苛刻环境，从材料性能优势互补、环境因素协同响应及膜层界面匹配调控三方面入手，设计构筑膜层复配防护体系。通过探究材料组元、组分配比及微观结构对其各项性能的影响规律，建立了膜层复配体系组元结构与性能间的构效关系；研究了膜层复配体系在多因素耦合环境中的摩擦学行为、电化学行为、热腐蚀氧化行为等损伤过程，揭示了其交互损伤机理与膜层协同作用机制；最终建立了苛刻环境下HVOF涂层与PVD薄膜复配准则及匹配调控机制。本研究为苛刻环境膜层复配防护体系的设计构筑提供理论基础，并将推动HVOF涂层与PVD薄膜在苛刻环境中的复合应用。