颗粒增强改善耐热腐蚀搪瓷涂层的抗热震性能机制研究

针对燃机涡轮叶片用耐热腐蚀涂层寿命问题，本项目拟采用氧化铝和金属颗粒复合增强方法改善搪瓷涂层抗热震性能，研究其作用机制。通过三个途径提高氧化硅系搪瓷涂层抗热震性能：(1)利用金属颗粒增强，提高涂层热膨胀系数、高温蠕变能力和断裂韧性，降低涂层热应力；(2)利用氧化物颗粒强化，提高涂层抗压强度，改善涂层抗外加载荷和热应力能力；(3)利用MCrAlY粘接层蠕变特性，释放热应力；利用粘接层抗热腐蚀性能，弥补搪瓷涂层微裂纹造成的不良影响。本项目通过研究涂层的热学和力学性能与组织结构的关系、在有外加载荷和热应力条件下涂层开裂剥落行为，确定增强颗粒特征（尺寸、体积分数、韧性等）与裂纹扩展行为和抗热震性能的关系，了解添加的颗粒改变搪瓷涂层相关热学和力学性能的具体机制，找到提高涂层抗压强度、调整涂层热膨胀系数的有效途经，为发展燃气联合循环发电机组等用的长寿命抗热腐蚀搪瓷涂层提供理论指导。