网状结构热障涂层的激光快速成型及抗热震性

为了提高航空发动机热端部件的热障涂层(TBCs)与基体的结合强度、延长涂层使用寿命, 利用激光快速成型技术在高温合金基体上制备了网状结构的衬垫, 用等离子喷涂法制备了陶瓷涂层, 并通过实验比较该陶瓷涂层与传统两层结构涂层的抗热震性能。基于热弹塑性力学理论, 建立了二维有限元数值模型, 分析了热震中网状衬垫对热障涂层应力分布的影响。结果表明, 传统两层结构与具有网状衬垫的热障涂层分别在经历45和111次热震后失效, 且由于陶瓷层和粘结层之间生长的热氧化层(TGO), 边缘位置的陶瓷层均发生剥落。数值分析结果表明, 网状衬垫的加入使得涂层边界区域的应力集中得到改善, 涂层剥落被有效抑制, 从而使得