热循环下梯度热障涂层热氧化物生长的应力分析

摘要：

建立了一种预测多层复合梯度热障涂层热应力的理论模型,并通过有限元方法分析了梯度涂层分布指数n、热循环过程中热氧化物的生长对涂层热应力大小及分布的影响.结果表明,通过控制梯度涂层的成分分布指数可以显著降低热应力和改善应力分布.当n=1时,涂层热应力较小且变化平缓,结合性能优异.与双层非梯度涂层的热应力对比可知,功能梯度涂层能显著地缓和涂层系统的热应力和消除应力集中.另外,热循环过程中梯度热障涂层与基体界面附近生长的热氧化物急剧地提升了界面附近的热应力,复杂而又集中的热应力对梯度涂层有很大的破坏.同时采用了一种方法来抑制热氧化物的生长,结果显示该方法能较好地优化涂层的热应力和改善涂层质量.

关键词：热障涂层、热应力、梯度涂层、热生长氧化物、有限元法

所属期刊栏目：41

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：江苏高校优势学科建设工程项目

在线出版日期：2012-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：88-92