| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第16-42页 |
| 1.1 热障涂层技术及应用背景 | 第16-21页 |
| 1.1.1 热障涂层概述 | 第16-17页 |
| 1.1.2 热障涂层材料体系 | 第17-20页 |
| 1.1.3 热障涂层制备技术 | 第20-21页 |
| 1.2 热障涂层高温氧化理论及研究进展 | 第21-26页 |
| 1.2.1 高温氧化理论 | 第21-24页 |
| 1.2.2 热生长氧化物(TGO)的形成过程 | 第24-25页 |
| 1.2.3 Wagner氧化抛物线理论在TGO中的应用 | 第25-26页 |
| 1.3 热障涂层失效机理研究 | 第26-30页 |
| 1.3.1 TGO非受控生长引起的涂层失效 | 第26-28页 |
| 1.3.2 热应力失配引起的涂层失效 | 第28-29页 |
| 1.3.3 热腐蚀引起的涂层退化 | 第29-30页 |
| 1.4 改善热障涂层高温服役寿命的研究进展 | 第30-32页 |
| 1.4.1 开发新型热障涂层材料 | 第30页 |
| 1.4.2 改进MCrAlY涂层组分 | 第30-31页 |
| 1.4.3 涂层表面处理 | 第31-32页 |
| 1.5 强流脉冲电子束(HCPEB)表面改性技术 | 第32-39页 |
| 1.5.1 HCPEB表面改性概述 | 第32-33页 |
| 1.5.2 HCPEB表面改性特征 | 第33-38页 |
| 1.5.3 HCPEB表面改性在热障涂层中的应用 | 第38-39页 |
| 1.6 本文的研究目标及内容 | 第39-42页 |
| 1.6.1 研究目标 | 第39-40页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第40-42页 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 | 第42-53页 |
| 2.1 实验材料 | 第42-44页 |
| 2.1.1 基体材料 | 第42页 |
| 2.1.2 粘结层材料 | 第42-43页 |
| 2.1.3 陶瓷层材料 | 第43-44页 |
| 2.2 大气等离子喷涂(APS)热障涂层的制备 | 第44-46页 |
| 2.3 HCPEB辐照处理后热障涂层的制备 | 第46-49页 |
| 2.3.1 HCPEB设备 | 第46-48页 |
| 2.3.2 HCPEB辐照处理后涂层试样的制备 | 第48-49页 |
| 2.4 热障涂层的性能测试方法 | 第49-50页 |
| 2.4.1 结合强度 | 第49页 |
| 2.4.2 高温氧化性能 | 第49-50页 |
| 2.4.3 热循环性能 | 第50页 |
| 2.5 微观结构及性能的表征方法 | 第50-53页 |
| 2.5.1 X射线衍射分析 | 第50-51页 |
| 2.5.2 扫描电子显微镜 | 第51页 |
| 2.5.3 透射电子显微镜 | 第51页 |
| 2.5.4 三维激光扫描显微镜 | 第51-52页 |
| 2.5.5 原子力显微镜 | 第52页 |
| 2.5.6 显微共聚焦激光拉曼光谱仪 | 第52-53页 |
| 第三章 APS热障涂层微观结构及抗高温氧化性能 | 第53-72页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 APS粘结层相结构及微观形貌分析 | 第54-56页 |
| 3.2.1 粘结层相结构 | 第54页 |
| 3.2.2 粘结层微观形貌 | 第54-56页 |
| 3.3 APS粘结层抗高温氧化性能分析 | 第56-62页 |
| 3.3.1 粘结层TGO氧化动力学分析 | 第56-57页 |
| 3.3.2 粘结层TGO相结构 | 第57-58页 |
| 3.3.3 粘结层TGO表面微观形貌 | 第58-61页 |
| 3.3.4 粘结层TGO截面微观形貌 | 第61-62页 |
| 3.4 APS热障涂层抗高温氧化性能分析 | 第62-65页 |
| 3.4.1 热障涂层微观形貌 | 第62页 |
| 3.4.2 热障涂层TGO界面微观形貌 | 第62-64页 |
| 3.4.3 热障涂层TGO氧化动力学分析 | 第64-65页 |
| 3.5 APS热障涂层TGO生长行为与演化机理分析 | 第65-70页 |
| 3.5.1 MCrAlY氧化热力学分析 | 第65-67页 |
| 3.5.2 热障涂层TGO生长行为与演化机理 | 第67-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-72页 |
| 第四章 HCPEB处理后热障涂层微观结构及抗高温氧化性能 | 第72-116页 |
| 4.1 引言 | 第72-73页 |
| 4.2 HCPEB处理后粘结层相结构及微观形貌分析 | 第73-87页 |
| 4.2.1 粘结层相结构 | 第73-74页 |
| 4.2.2 粘结层表面微观形貌 | 第74-80页 |
| 4.2.3 粘结层截面形貌及成分 | 第80-82页 |
| 4.2.4 粘结层TEM微观组织 | 第82-87页 |
| 4.3 HCPEB表面改性机理讨论 | 第87-94页 |
| 4.3.1 温度场模拟 | 第87-90页 |
| 4.3.2 汽化模式下组织形貌形成机理 | 第90-94页 |
| 4.4 HCPEB处理后粘结层抗高温氧化性能 | 第94-101页 |
| 4.4.1 粘结层氧化动力学分析 | 第94-95页 |
| 4.4.2 粘结层TGO相结构 | 第95-96页 |
| 4.4.3 粘结层TGO表面微观形貌 | 第96-100页 |
| 4.4.4 粘结层TGO截面微观形貌 | 第100-101页 |
| 4.5 HCPEB处理后热障涂层抗高温氧化性能 | 第101-107页 |
| 4.5.1 喷砂处理对HCPEB重熔层组织形貌的影响 | 第101-103页 |
| 4.5.2 热障涂层截面微观形貌 | 第103页 |
| 4.5.3 热障涂层TGO界面微观形貌 | 第103-105页 |
| 4.5.4 热障涂层TGO氧化动力学分析 | 第105-107页 |
| 4.6 HCPEB处理后热障涂层TGO生长行为与演化机理分析 | 第107-114页 |
| 4.6.1 热障涂层界面处元素扩散行为 | 第107-109页 |
| 4.6.2 HCPEB处理对Al元素扩散行为的影响 | 第109-111页 |
| 4.6.3 HCPEB处理对TGO生长与演化行为的影响 | 第111-114页 |
| 4.7 本章小结 | 第114-116页 |
| 第五章 HCPEB处理前后热障涂层抗热震性能和残余应力 | 第116-139页 |
| 5.1 引言 | 第116-117页 |
| 5.2 HCPEB处理前后热障涂层结合性能测试 | 第117-121页 |
| 5.2.1 拉伸试验结果 | 第117-119页 |
| 5.2.2 拉伸断裂机理分析 | 第119-121页 |
| 5.3 原始APS热障涂层热循环性能分析 | 第121-127页 |
| 5.3.1 热障涂层热循环过程 | 第121-124页 |
| 5.3.2 热障涂层TGO残余应力测试 | 第124-127页 |
| 5.4 HCPEB处理后热障涂层热循环性能分析 | 第127-133页 |
| 5.4.1 热障涂层热循环过程 | 第127-130页 |
| 5.4.2 热障涂层TGO残余应力测试 | 第130-133页 |
| 5.5 HCPEB处理前后热障涂层失效机制分析 | 第133-137页 |
| 5.5.1 HCPEB处理对氧化膜应力释放的影响 | 第133-134页 |
| 5.5.2 APS热障涂层界面失效机制 | 第134-136页 |
| 5.5.3 HCPEB处理后热障涂层界面失效机制 | 第136-137页 |
| 5.6 本章小结 | 第137-139页 |
| 第六章 HCPEB处理后YSZ陶瓷层微观结构及抗高温氧化性能 | 第139-153页 |
| 6.1 引言 | 第139-140页 |
| 6.2 APS陶瓷层微观形貌 | 第140-141页 |
| 6.3 HCPEB处理后陶瓷层微观形貌 | 第141-146页 |
| 6.3.1 陶瓷层表面形貌 | 第141-144页 |
| 6.3.2 陶瓷层截面形貌 | 第144-146页 |
| 6.4 HCPEB处理前后陶瓷层相结构 | 第146-147页 |
| 6.5 HCPEB表面改性机理讨论 | 第147-150页 |
| 6.5.1 微观形貌的形成 | 第148-149页 |
| 6.5.2 熔坑(凹坑)的形成 | 第149页 |
| 6.5.3 微裂纹的形成 | 第149-150页 |
| 6.6 HCPEB处理前后热障涂层抗高温氧化性能 | 第150-151页 |
| 6.7 本章小结 | 第151-153页 |
| 第七章 结论、创新点与展望 | 第153-156页 |
| 7.1 结论 | 第153-154页 |
| 7.2 创新点 | 第154-155页 |
| 7.3 展望 | 第155-156页 |
| 参考文献 | 第156-174页 |
| 致谢 | 第174-175页 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 | 第175-177页 |
