考虑孔隙细观特征的热障涂层脱粘缺陷超声检测数值模拟

摘要：

为探究孔隙细观形貌对热障涂层脱粘缺陷超声检测定量精度的影响,基于电子束物理气相沉积法制备的厚度约为100 μm的ZrO2-7％Y2O3(7YSZ)热障涂层SEM形貌,建立了界面脱粘尺寸0.2～2.0 mm、孔隙率范围0％～5％、孔隙平均宽高比分别为4:10、6:10、8:10和10:10的多组热障涂层二维随机孔隙模型(Random void model,RVM),采用时域有限差分技术进行了超声检测数值模拟.结果表明:当涂层厚度一定时,涂层声压反射系数幅度谱极值与脱粘尺寸呈线性关系,脱粘尺寸超声定量误差随孔隙率和孔隙平均宽高比的增加而增大,当涂层孔隙率为5％时,超声测量最大相对误差已达到37.7％,孔隙平均宽高比增大为10:10时,超声测量最大相对误差达到36.9％.此外,由于受孔隙分布状态的影响,超声定量结果呈现出一定的波动性.

关键词：热障涂层、脱粘、孔隙细观特征、随机孔隙模型、超声检测、数值模拟

所属期刊栏目：30

分类号：TG174.444(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金U1508218,51675083Supported by National Natural Science Foundation of ChinaU1508218,51675083

在线出版日期：2017-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：115-121