Met de voortdurende ontwikkeling van vliegtuigmotortechnologie blijft de werktemperatuur van turbinebladen stijgen en wordt de werkomgeving complexer en zwaarder. Alleen vertrouwen op superlegeringssubstraat en bladkoelingstechnologie kan niet langer voldoen aan de behoeften van de werkomgeving van turbinebladen.
In de jaren vijftig werden de turbinebladen gecoat met een gealuminiseerde coating, die de oxidatieweerstand en corrosieweerstand van de bladen effectief kan verbeteren.
In de jaren zeventig werden gemodificeerde aluminidecoatings en met nikkel-kobalt-chroom-aluminium-yttrium gecoate coatings ontwikkeld, die de oxidatieweerstand en corrosieweerstand van turbinebladen verder verbeterden.
In de jaren tachtig werden thermische barrièrecoatings met thermische isolatie en oxidatieweerstand gewoonlijk afgezet op het oppervlak van turbinebladen.
Sinds de 21e eeuw zijn zeldzame aardcoatings voor turbinebladen die bestand zijn tegen hogere temperaturen een van de onderzoeksrichtingen op het gebied van vliegtuigmotortechnologie.
Er zijn drie hoofdtypen coatings voor turbinebladen van vliegtuigmotoren: enkellaagse aluminiserende of gemodificeerde aluminidecoating, enkellaagse nikkel-kobalt-chroomaluminium-yttriumcoating en dubbellaagse thermische barrièrecoating. ① Enkellaagse aluminiserende of gemodificeerde aluminidecoating kan worden bereid door poederaluminisering, chemische dampafzetting en andere processen. ② De monolaagse Ni-kobalt-chroom-aluminium-yttriumcoating kan worden bereid door plasmaspuiten, fysische dampafzetting en andere processen. Het aluminiumelement in de coating reageert met de zuurstof in de externe omgeving en vormt een continue dichte aluminiumoxidelaag op het oppervlak van de coating, waardoor wordt voorkomen dat het zuurstofelement zich naar de binnenkant van de coating en de matrix verspreidt en zo de rol van oxidatie speelt. en corrosiebestendigheid. ③ De thermische barrièrecoating met dubbellaagse structuur bestaat hoofdzakelijk uit een metaalmatrix, een hechtlaag, een thermische groeioxidelaag en een keramische laag, en de belangrijkste structurele samenstelling wordt weergegeven in figuur 2. De hechtlaag kan worden vervaardigd door plasmaspuiten, vacuümboogplating en andere processen, en de thermische barrièrecoating kan worden bereid door plasmasproeien, elektronische fysieke opdamping en andere processen. De lijmlaag heeft twee functies: één is het verbeteren van het vermogen tot oxidatie en corrosieweerstand; Aan de andere kant wordt de thermische vervormingsspanning tussen de keramische laag en de superlegeringsmatrix gecoördineerd. De keramische laag heeft een lage thermische geleidbaarheid, wat warmtegeleiding van het hoge temperatuurgas naar de metaalmatrix kan voorkomen en de oppervlaktetemperatuur van de metaalmatrix kan verlagen. De dubbellaagse thermische barrièrecoating, vervaardigd door middel van fysisch opdampproces met elektronenbundels, heeft de voordelen van een hoge hechtsterkte en een goede oppervlakteafwerking, die veel wordt gebruikt in geavanceerde turbinebladen van vliegtuigmotoren.
De belangrijkste technische kenmerken van de coating van turbinebladen voor vliegtuigmotoren zijn onder meer weerstand tegen oxidatie, thermische geleidbaarheid en weerstand tegen thermische schokken. De faalwijzen van coating omvatten voornamelijk rimpels, barsten, huidopheffing en afbladderen. De levensduur van de coating is doorgaans korter dan de levensduur van het turbineblad. Nadat de coating een tijdje is gebruikt, kan de coating worden gerepareerd door deze te verwijderen en opnieuw te coaten
De coatingtechnologie voor turbinebladen van vliegtuigmotoren is een van de sleuteltechnologieën van geavanceerde vliegtuigmotoren geworden en ontwikkelt zich in de richting van een langere levensduur, betere thermische isolatieprestaties, betere oxidatie- en corrosieweerstand en hogere betrouwbaarheid. Nieuwe coatings zoals zirkonaat of aluminaat van zeldzame aardmetalen hebben een hogere temperatuurbestendigheid, wat de focus is van onderzoek op het gebied van coating van turbinebladen. Er moet technisch onderzoek worden uitgevoerd, zoals het ontwerp van de coatingsamenstelling, het ontwerp van de meerlaagse structuur en het ontwerp van de hechtlaag, om de temperatuurbestendigheid van de coating te verbeteren. Er wordt onderzoek gedaan naar technologie voor de voorbereiding van coatings, zoals het nieuwe voorbereidingsproces van plasma - fysische dampafzetting, of de combinatie van traditionele processen zoals elektronische fysische dampafzetting + plasmaspuiten, om het afschermende effect van de coating van turbinebladen te verminderen en de levensduur van de coating te verbeteren. levensduur, thermische isolatieprestaties en betrouwbaarheid van de coating
