抗高温烧结与晶粒生长共晶热障涂层材料的制备与机理研究

批准号:
91960104
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
60.0 万元
负责人:
潘伟
依托单位:
学科分类:
E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
齐龙浩、龚江宏、周华建、刘广华、李正、张梦霏、王子媛
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
高温下热障涂层材料得结构演变是造成热端部件损伤失效的重要原因之一。随着工作温度的提高,航空发动机热障涂层材料的高温下抗烧结,抑制晶粒生长性能和低热辐射传导率对于提高发动机热端部件的耐久性和可靠性是至关重要的。本项目利用相图、材料计算和超高温熔融及热处理技术对高温氧化物陶瓷材料体系快速筛选,优选出具有高共晶温度的材料体系;通过对材料的结构、成分、工艺和性能调控与优化,获得在高温下具有抗烧结、微晶结构稳定、低热导率、高强高韧共晶陶瓷热障涂层材料。所研究的共晶陶瓷材料具有高温下长期服役条件下具有稳定的优异热与机械性能。本研究对于推动发展可用于高温热机的综合优异性能共晶陶瓷材料的设计理论与方法有重要意义。
英文摘要
The structural evolution of thermal barrier coating materials at high temperature is one of the important reasons for the damage and failure of hot components. With the increase of working temperature, it is very important to improve the durability and reliability of hot components of aero-engine that the thermal barrier coating material can resist sintering at high temperature, inhibit the grain growth and shows low thermal radiation conductivity. This project uses phase diagram, material calculation and ultra-high temperature melting and heat treatment technology to rapidly screen the high-temperature oxide ceramic material systems to look for the high eutectic temperature material system. By adjusting and optimizing the structure, composition, process and properties of the material, the thermal barrier coating material with eutectic structure demonstrating anti-sintering, high stable microcrystalline structure, low thermal conductivity, high strength and toughness can be obtained. The eutectic ceramic materials have excellent thermal and mechanical properties under the condition of long-term service at high temperature. This research is of great significance for the development of the designing theory and method of eutectic ceramic materials with excellent comprehensive properties which can be used in high temperature heat engines.
高温下热障涂层材料得结构演变是造成热端部件损伤失效的重要原因之一。随着工作温度的提高,航空发动机热障涂层材料的高温下抗烧结,抑制晶粒生长性能和低热辐射传导率对于提高发动机热端部件的耐久性和可靠性是至关重要的。本项目利用相图、材料计算和超高温熔融及热处理技术对高温氧化物陶瓷材料体系快速筛选,优选出具有高共晶温度的材料体系;通过对材料的结构、成分、工艺和性能调控与优化,获得在高温下具有抗烧结、微晶结构稳定、低热导率、高强高韧共晶陶瓷热障涂层材料。所研究的共晶陶瓷材料具有高温下长期服役条件下具有稳定的优异热与机械性能。本研究对于推动发展可用于高温热机的综合优异性能共晶陶瓷材料的设计理论与方法有重要意义。本项目执行期间详细研究了镧钇锆酸盐共晶体系,镧钇铈锆酸盐共晶体系及钆钇锆酸盐共晶体系和锆酸钆/YAG共晶体系的热物理性能,在高热时效性能,低热辐射导热及耐熔盐热腐蚀方面取得较大进展,发表SCI论文18篇,申报专利2项,大会报告3次。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2020
期刊:稀有金属材料与工程
影响因子:--
作者:李正;潘伟
通讯作者:潘伟
In-situ synthesis of gadolinium niobate quasi-binary composites with balanced mechanical and thermal properties for thermal barrier coatings
原位合成具有平衡机械和热性能的铌酸钆准二元复合材料用于热障涂层
DOI:10.1007/s40145-022-0622-2
发表时间:2022-08
期刊:Journal of Advanced Ceramics
影响因子:16.9
作者:Yi Han;Peng-an Zong;Muzhang Huang;Zesheng Yang;Yingjie Feng;Wei Pan;Peng Zhang;Chunlei Wan
通讯作者:Chunlei Wan
Thermal conductivity prediction in air plasma sprayed thermal barrier coatings containing multifarious defects
含有多种缺陷的空气等离子喷涂热障涂层的热导率预测
DOI:10.1111/jace.17848
发表时间:2021-04
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY
影响因子:3.9
作者:Zhao Xiaohui;Zhao Meng;Ren Xiaorui;Zheng Yixin;Xing Yan;Yang Jun;Wang Min;Wan Chunlei;Pan Wei
通讯作者:Pan Wei
DOI:--
发表时间:2020
期刊:稀有金属材料与工程
影响因子:--
作者:赵晓慧;姚蕾;李天君;张梦霏;潘伟
通讯作者:潘伟
DOI:--
发表时间:2020
期刊:稀有金属材料与工程
影响因子:--
作者:王子媛;赵蒙;杨军;李宗原;汪敏;潘伟
通讯作者:潘伟
拉曼光谱测定固体电解质材料中离子扩散系数的研究
- 批准号:52073156
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
陶瓷材料的高温光子导热机理研究
- 批准号:51472135
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:83.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
利用电纺丝法制备轻质、低导热陶瓷纤维材料
- 批准号:51323001
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
陶瓷热障涂层材料的抗高温腐蚀机理与相变研究
- 批准号:51272120
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
织构化低导热陶瓷材料及热传导机理研究
- 批准号:51072088
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:42.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
电纺丝法制备纳米陶瓷纤维及其应用
- 批准号:50872063
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
掺杂对焦绿石稀土锆酸盐热障涂层材料导热系数和高温化学稳定性的研究
- 批准号:50572042
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
远离平衡状态下陶瓷新材料的烧结与组织结构调控
- 批准号:50232020
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:135.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
利用熔盐热析出反应制备金属-陶瓷薄膜梯度功能材料
- 批准号:59972016
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:14.0万元
- 批准年份:1999
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
利用超声化学效应合成制备陶瓷微粉的应用基础研究
- 批准号:59572011
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:1995
- 负责人:潘伟
- 依托单位:
国内基金
海外基金
