梯度热障涂层内的传热微观机理研究

Since the microstructures of gradient thermal barrier coatings are quite different from the convevtional coatings in terms of particle distribution, porosity,crystal size and refractive index), the heat conduction and thermal radiation characteristics must be different from previous research. This proposal aims to study the micro mechanism for the heat transfer in ceramics/metal gradient thermal barrier coatings. The study will reveal how the microstructures (porosity、cracks、crystal size etc.) affect the conduction and thermal radiation(absorption and scatering) in gradient thermal barrier coatings. The computational models of thermal conduction and radiation will be established by considering the microstructures of the gradient thermal barrier coatings, and thus the optimal design of the gradient TBCs will be performed for achieving the better insulation.

由于梯度热障涂层的微观结构（两种物质颗粒分布、孔隙、晶粒大小、梯度折射因子等）与常规涂层有很大差异，其对导热及热辐射特性的影响也明显区别于传统涂层。本课题拟对陶瓷/金属梯度热障涂层内的微观导热和热辐射特性进行深入的理论和实验研究。从理论和实验两个方面研究不同成分和不同微观结构梯度热障涂层的导热及热辐射特性，揭示梯度热障涂层内微纳结构（孔隙、裂缝、晶粒等）对导热和热辐射特性（吸收系数和散射系数等）的影响机理，建立起梯度热障涂层微纳结构与导热和热辐射特性的数学模型，进而对梯度涂层的隔热性能进行微观优化设计。

由于梯度热障涂层的微观结构（两种物质颗粒分布、孔隙、晶粒大小、梯度折射因子等）与常规涂层有很大差异，其对导热及热辐射特性的影响也明显区别于传统涂层。本课题拟对陶瓷/金属梯度热障涂层内的微观导热和热辐射特性进行深入的理论和实验研究。从理论和实验两个方面研究不同成分和不同微观结构梯度热障涂层的导热及热辐射特性，揭示梯度热障涂层内微纳结构（孔隙、裂缝、晶粒等）对导热和热辐射特性（吸收系数和散射系数等）的影响机理，建立起梯度热障涂层微纳结构与导热和热辐射特性的数学模型，进而对梯度涂层的隔热性能进行微观优化设计。