循环热载荷下CMAS侵蚀对EB-PVD热障涂层微裂纹特性的影响

摘要：

为考察钙镁铝硅酸盐(Calcium-Magnesium-Alumino-Silicate,CMAS)侵蚀对柱状晶间微裂纹附近温度场、应力场以及能量释放率的影响规律,建立含微裂纹的电子束物理气相沉积(Electron Beam-Physical Vapor Deposition,EB-PVD)热障涂层数值模型.分析了材料常数、裂纹角度及裂纹长度对微裂纹尖端场的影响,详细讨论了循环热载荷下CMAS对微裂纹特性的影响规律,获得了CMAS侵蚀对应力场分布影响的3个不同阶段.结果表明:裂纹尖端应力随CMAS侵蚀深度和涂层间热失配的增加而显著增大;随着CMAS侵蚀时间的延长,涂层的隔热性能降低,裂纹尖端应力显著增大,易造成涂层的分层剥落失效;随着CMAS侵蚀深度的增加,裂纹尖端温度场和应力场以及能量释放率明显变化,且受裂纹角度影响显著.

关键词：热障涂层、钙镁铝硅酸盐、循环热载荷、裂纹、应力、能量释放率、航空发动机

所属期刊栏目：46

分类号：V263.3(航空制造工艺)

资助基金：航空动力基础研究项目资助

在线出版日期：2020-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：92-97