扩散阻挡层的界面结合强度和残余应力的评价与研究

以镍基高温合金M11的扩散阻挡层作为载体，提出几种评定高温防护涂层的界面结合强度的新方法，分析新方法与常规方法的异同点和优缺点；将扩散阻挡层的界面结合强度与MCrAlY/基体和热障涂层中的热生长氧化膜的界面结合强度加以比较，以说明从界面结合性能的角度考虑，在工程上应用扩散阻挡层的可能性；探讨阻挡层的成分与厚度，以及基体表面粗糙度对界面结合强度的影响；用有限元法分析扩散阻挡层及其两侧邻近部位的应力-应变关系在样品冷却过程中的演化，并利用剥层曲率半径法和光激发荧光光谱法测量阻挡层的残余应力沿层深分布；利用低温处理或双轴拉伸方法调整扩散阻挡层的残余应力，并进而研究残余应力对界面结合性能的影响；研究界面破坏的方式和机制。研究结果可为建立和完善镍基高温合金的各种高温防护涂层的界面结合性能的评价体系提供部分理论与实验依据，并从一个侧面为在燃气轮机叶片上应用扩散阻挡层奠定科学基础。