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行業(yè)資訊
隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展和性能不斷提高，渦輪葉片作為發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零部件，一直處于高溫、高壓、高速的燃?xì)飧g工作環(huán)境中，承受著離心力、氣動(dòng)力、溫度應(yīng)力等循環(huán)交變載荷與動(dòng)載荷作用，服役環(huán)境非常惡劣。但發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片所用的基體材料的性能和所能承受的溫度有限，不可能完全滿足實(shí)際工作要求，為了提高其壽命、可靠性和抗疲勞等性能，使用各種涂層來(lái)提高葉片的防護(hù)性能是一種非常有效的方法。
而涂層制備過(guò)程中，其中一種有效且廣泛應(yīng)用的方法為物理氣相沉積工藝（PVD）。它是在真空條件下，把固（液）體鍍料通過(guò)高溫蒸發(fā)、濺射、電子束、等離子體、離子束、激光束、電弧等能量形式產(chǎn)生氣體原子、分子、離子（氣態(tài)，等離子態(tài)）進(jìn)行輸運(yùn)，在固態(tài)表面上沉積凝聚和生成固態(tài)薄膜的過(guò)程。PVD沉積速度較快、無(wú)污染，PVD工藝處理溫度在500-600左右，對(duì)遮蔽防護(hù)產(chǎn)品具有一定的要求。既要耐受高溫，且遮蔽產(chǎn)品與葉片基材的附著力也要較好，否則在沉積過(guò)程中非常容易脫落。
PVD技術(shù)出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代末期，早期工藝溫度在500°并適用于多種材質(zhì)基體涂層，現(xiàn)代燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為了達(dá)到更高的性能水平而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度要求逐步上升，增加的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度會(huì)降低用于發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪部件材料的強(qiáng)度等性能，多年來(lái)材料學(xué)一直嘗試使用各種形式的耐高溫涂層來(lái)增加燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件的可靠性和延長(zhǎng)壽命。
國(guó)內(nèi)外不斷嘗試各種高效遮蔽材料來(lái)配合優(yōu)質(zhì)涂層制備，如大連義邦高溫合金遮蔽泥漿材料可用于815℃以下的鋁擴(kuò)散涂層制備工藝，適用于PVD工藝制備涂層的遮蔽需求。另外此遮蔽泥漿在高溫下同時(shí)具備較好的附著力和優(yōu)良的防滲效果。
目前用PVD工藝制備的涂層在爐內(nèi)循環(huán)試驗(yàn)中被證明具有較高的耐應(yīng)變能力，并且具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，另外PVD工藝對(duì)環(huán)境沒(méi)有不利的影響，符合目前綠色工業(yè)的發(fā)展方向。
本文意在傳播新材料資訊，部分圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)。
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