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新型纳米结构热防护涂层材料技术

纳米改性,热防护,涂层材料,纳米结构

      热障涂层（TBC）可赋予高温合金基体具有抗高温，抗氧化及耐磨损等性能。现行大量应用的YSZ热障涂层因具有铁弹型相变，韧性好，热导率低，热膨胀系数高等优点被广泛用于航空发动机和燃气轮机等高温热端部件上的热障涂层材料。然而，随着对航空发动机和燃汽轮机性能要求的提高，比如目前普遍使用的YSZ体系热障涂层已不能满足更高温度下的工作需求。为满足航空航天和航海等动力装备的热端核心部件对TBC更苛刻的性能要求，必须发展新的TBC材料技术。然而，在部分高性能需求的服役条件下，传统热喷涂涂层无法满足现行服役工况。因此，不得不采取新的涂层技术。

      纳米结构热防护涂层技术，广泛应用于航空航天和航海等动力装备的热端核心部件。热喷涂技术作为先进的表面工程技术可以大量应用于航空航天和航海等动力热端核心部件上以提高其表面综合性能。作为纳米材料和热喷涂技术有机结合和综合应用的典范，纳米改性热喷涂涂层长期以来都作为一个特殊的应用领域受到西方发达国家军方和工业界的高度重视，这是因为航空航天和航海等动力装备的热端核心部件各种高端国防装备都面临着极端的服役条件。

      本报告简要综述了哈尔滨工业大学纳米表面工程研究室近二十年来在热喷涂制备纳米结构高温长寿命热障涂层、超高温纳米结构双陶瓷热障涂层、纳米改性MCrAlY合金涂层、纳米结构环境障涂层用粉体喂料、3D打印用粉体等方面的研究进展，说明纳米结构和纳米改性热防护涂层在航空发动机和燃气轮机热端部件上有非常广阔的应用前景。