纳米ZrO_2热障涂层烧蚀及失效行为研究

作     者：张均锋 穆丹 

作者机构：中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190 

出 版 物：《固体力学学报》 (Chinese Journal of Solid Mechanics)

年 卷 期：2013年第34卷第S1期

页      码：143-150页

摘      要：对纳米ZrO2表面涂层试样进行了冷却和无冷却两类等离子风洞烧蚀实验考核,并对实验后的试样表面进行了扫描电镜(SEM)分析,实验发现纳米ZrO2表面涂层存在两种破坏模式,即表面剥落和裂纹.通过对实验过程进行热应力耦合瞬态有限元模拟计算,分析了两类实验中试样的温度场和应力应变场分布,通过分析可知:试样表面纳米ZrO2热障涂层抗烧蚀的温度为1900K以上;无冷却试样的受热破坏模式主要为压剪破坏;背部有冷却试样的破坏包含两种机制,即压剪和屈曲失稳,且屈曲失稳破坏是由于停止加热后基体的快速降温所致.该研究结果可为表面纳米ZrO2热障涂层的设计分析提供依据,所采用实验和分析方法也可用于进一步探讨复杂环境下高温构件表面热障涂层的烧蚀及失效行为.

主 题 词：热障涂层 等离子风洞 有限元模拟 失效分析 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2013.s1.025

馆 藏 号：203940606...