| 基于相场法的高温烧结条件下等离子喷涂热障涂层微结构演化模拟 |
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| 引用本文： | 谭振宇,杨紫涵,朱旺,杨丽,周益春.基于相场法的高温烧结条件下等离子喷涂热障涂层微结构演化模拟[J].湘潭大学自然科学学报,2020(3):82-89. |
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| 作者姓名： | 谭振宇 杨紫涵 朱旺 杨丽 周益春 |
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| 摘 要： | 为提高航空发动机性能,热障涂层被广泛地用于涡轮叶片上.涂层在高温下服役时,会发生烧结,使涂层变得更加致密,从而不可避免地增加了热障涂层的弹性模量和热导系数,强烈地影响了涂层的耐用性、效率和性能.该文针对等离子喷涂制备的热障涂层,建立了涂层的二维真实微结构有限元模型,并运用相场模型研究了在1 400℃烧结条件下涂层微结构随时间演化的动态规律.计算结果表明:在烧结初期,涂层中微裂纹在最窄处迅速愈合,并开始形成不连续的单个小孔隙.烧结中期,前期由微裂纹产生的孔隙不断愈合,或者与相邻孔隙合并.烧结后期,涂层前期微裂纹大都形成了球形,孔隙间相对距离大,较小孔隙主要是以愈合的方式消失,涂层孔隙率随烧结时间的增加先迅速下降后趋于平稳.模拟的结果与实验结果相吻合.
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| 关 键 词： | 热障涂层 相场法 真实微结构 烧结 |
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