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重点实验室制订表面涂层领域国际标准(8):ISO 21465: 2025
发布时间:2026年06月03日 文章作者: 浏览:

    沙砾和火山灰等环境沉积物的主要成分是钙镁铝硅酸盐(简称CMAS熔盐),易卷入发动机内部并吸附在涡轮叶片表面,导致T/EBC溶解和侵蚀,过早地从热端部件表面脱落和失效,给发动机带来巨大安全隐患。该标准详细规范了T/EBC在动态热循环下CMAS腐蚀行为的测试方法、腐蚀行为评估和失效依据等,推动其在高温防护领域的工程化与标准化应用。

T/EBC在航空发动机上的应用)


主要内容:

(1) 涂层制备:采用大气等离子喷涂(APS)、等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)、电子束物理气相沉积(EB-PVD)或超音速火焰喷涂(HVOF)等技术在镍基高温合金或SiC基陶瓷基体表面沉积T/EBC

T/EBC在高温环境服役后的截面示意图)

(2) CMAS组成与制备:测试中的CMAS粉末是由CaOMgOAl2O3SiO2等组成的混合物。具体成分取决于所处的地理位置。该标准详细规定了CMAS粉末的制备流程,包括球磨、干燥、加热、冷却与筛分等。

(3) 测试方法:

a) 无热梯度动态热循环下的CMAS腐蚀

测试在高温管式炉中进行,通过位移控制系统将涂覆CMAS粉末的T/EBC样品插入管式炉中,恒温加热5分钟。然后将样品拉出并冷却5分钟,计一个动态热循环。检查样品表面形貌,重复该热循环测试,直至涂层脱落面积≥20%或者突然剥落。

(无热梯度动态热循环下的CMAS腐蚀示意图)

b) 热梯度动态热循环下的CMAS腐蚀

T/EBC样品固定在样品台上。用火焰加热T/EBC表面,同时通过CMAS注射系统将CMAS悬浮液或前驱体溶液连续喷涂在T/EBC表面进行腐蚀。样品背面(基体侧)用压缩空气冷却,用红外高温计实时测量T/EBC的表面温度,用热电偶测量基体背面温度,在T/EBC和基体之间形成温度梯度。

(热梯度动态热循环下的CMAS腐蚀示意图)

(4) 失效判据:在动态热循环试验过程实时监测T/EBC表面剥落情况,使用光学或扫描电子显微镜观察涂层的表面;当涂层表面脱落面积≥20%或者突然剥落,认定为样品失效。

该标准由安徽工业大学,华电电力科学研究院有限公司牵头,联合北京航空航天大学,东方电气集团东方汽轮机有限公司,中国特种设备检测研究院,航天材料及工艺研究所,华电福新清远能源有限公司,浙江大学制订。


 
 
 

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