| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| Chapter 1 Introduction | 第10-36页 |
| 1.1 Overview | 第10-12页 |
| 1.2 Thermal barrier coatings (TBCs) | 第12-19页 |
| 1.2.1 Top coat | 第13-14页 |
| 1.2.1.1 Materials used | 第13-14页 |
| 1.2.1.2 Deposition techniques | 第14页 |
| 1.2.2 Bond coat | 第14-19页 |
| 1.2.2.1 Diffusion coatings | 第14-15页 |
| 1.2.2.2 Overlay coatings | 第15-19页 |
| 1.2.2.2.1 Role of alloying constituents | 第17-18页 |
| 1.2.2.2.2 Typical application method | 第18-19页 |
| 1.3 High-temperature oxidation of metals and alloys | 第19-28页 |
| 1.3.1 Oxidation mechanism | 第19-20页 |
| 1.3.2 Thermodynamics of oxidation | 第20-22页 |
| 1.3.3 Protectiveness of oxide scale | 第22页 |
| 1.3.4 Oxidation kinetics | 第22-23页 |
| 1.3.4.1 Linear growth law | 第23页 |
| 1.3.4.2 Parabolic growth law | 第23页 |
| 1.3.4.3 Logarithmic growth law | 第23页 |
| 1.3.5 Oxidation of alloys | 第23-26页 |
| 1.3.5.1 Noble A and reactive B | 第24-25页 |
| 1.3.5.2 Reactive A and reactive B | 第25-26页 |
| 1.3.6 Oxidation in multicomponent systems | 第26-28页 |
| 1.3.6.1 Oxidation of complex Ni-rich coating alloys | 第27页 |
| 1.3.6.2 Oxidation of complex Co-rich coating alloys | 第27-28页 |
| 1.3.6.3 Selective oxidation of Al in complex Co-rich and Ni-rich alloys | 第28页 |
| 1.4 High-temperature coating degradation | 第28-32页 |
| 1.4.1 Thermal aging failure | 第31页 |
| 1.4.2 Thermal fatigue failure | 第31页 |
| 1.4.3 Aluminum depletion failure | 第31-32页 |
| 1.5 Coating life assessment | 第32-33页 |
| 1.6 Research goals and outline of dissertation | 第33-36页 |
| 1.6.1 Thermodynamic modelling of bond coat microstructures | 第34页 |
| 1.6.2 Subscale depletion analysis and modelling of the high-temperature oxidationprocesses | 第34页 |
| 1.6.3 Influence of bond coat composition on chemical life of MCrAlY alloys | 第34-35页 |
| 1.6.4 Thermochemical modelling of the subscale phase accumulation processes | 第35-36页 |
| Chapter 2 Experimental Method | 第36-45页 |
| 2.1 Alloy melting | 第36页 |
| 2.2 Heat-treatments | 第36-37页 |
| 2.3 Isothermal oxidation | 第37-38页 |
| 2.3.1 Weight gain measurments | 第38页 |
| 2.4 Characterization techniques | 第38-42页 |
| 2.4.1 Hardness measurements | 第38页 |
| 2.4.2 Composition analysis | 第38-39页 |
| 2.4.3 Microstructural investigation | 第39页 |
| 2.4.4 Phase identification | 第39页 |
| 2.4.5 Subscale concentration analysis | 第39-40页 |
| 2.4.6 Quantitative phase analysis | 第40-42页 |
| 2.5 Modelling procedure | 第42-45页 |
| Chapter 3 Thermodynamic modelling of bond coat microstructures | 第45-58页 |
| 3.1 Alloy compositions and experimental conditions | 第46页 |
| 3.2 Experimental Microstructural Evolution | 第46-50页 |
| 3.3 Thermodynamic Modeling of Phase Equilibria | 第50-54页 |
| 3.4 Microstructural Influence on Alloy Hardness | 第54-56页 |
| 3.5 Conclusions | 第56-58页 |
| Chapter 4 Subscale depletion analysis and modelling of the high-temperature oxidationprocesses | 第58-70页 |
| 4.1 Alloy compositions and experimental conditions | 第59-60页 |
| 4.2 High-temperature oxidation | 第60-62页 |
| 4.3 Modelling of high-temperature oxidation behavior | 第62-66页 |
| 4.4 Hardness prediction in alloy’s cross-section | 第66-68页 |
| 4.5 Conclusions | 第68-70页 |
| Chapter 5 Influence of bond coat composition on chemical life of the alloys | 第70-94页 |
| 5.1 Alloy compositions and experimental conditions | 第71页 |
| 5.2 Microstructural characteristics | 第71-75页 |
| 5.3 High-temperature oxidation | 第75-81页 |
| 5.3.1 Isothermal oxidation kinetics | 第75-78页 |
| 5.3.2 Scale morphology | 第78-81页 |
| 5.4 Alloy diffusion | 第81-84页 |
| 5.5 Lifetime prediction | 第84-92页 |
| 5.5.1 Surface oxidation | 第84-87页 |
| 5.5.2 Surface oxidation and substrate interdiffusion | 第87-90页 |
| 5.5.3 Compositional effects on lifetime | 第90-92页 |
| 5.6 Conclusions | 第92-94页 |
| Chapter 6 Thermochemical modelling of the subscale phase accumulation processes | 第94-113页 |
| 6.1 Alloy compositions and experimental conditions | 第94-95页 |
| 6.2 Microstructural characteristics of starting alloys | 第95-98页 |
| 6.3 Microstructural characteristics of oxidized alloy | 第98-101页 |
| 6.4 Oxidation kinetics of the alloys | 第101-103页 |
| 6.5 Subscale accumulation | 第103-106页 |
| 6.6 Accumulation mechanism and kinetics | 第106-111页 |
| 6.7 Conclusions | 第111-113页 |
| Chapter 7 Conclusions | 第113-115页 |
| References | 第115-125页 |
| Acknowledgements | 第125-127页 |
| Curriculum Vitae | 第127-128页 |
| List of Publications | 第128-129页 |
| Conference Presentations | 第129页 |
