收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

陶瓷/金属热障层活塞的研究

张学忱  
【摘要】: 本文主要依据“低散热发动机”的研究思想,从提高活塞的抗热裂和降低活塞温度及热损失、热机效率出发,研制新型铝活塞——陶瓷/金属热障层内燃机活塞。研究的实质是:将功能梯度材料(FGMs)的概念引入热障涂层,形成陶瓷/金属梯度热障涂层。本文从理论分析、数值计算和实验研究三个方面对陶瓷/金属热障涂层进行了系统的研究。 通过材料特性组合和优化设计,确定了活塞表面热障涂层的材料及结构:基体层+纯金属(Ni)层+陶瓷/金属梯度层+纯陶瓷涂层(ZrO_2+MgO),其中梯度层由金属粉末NiCrCoAlY及陶瓷ZrO_2形成粘接层。 为验证活塞表面热障涂层残余应力的梯度缓解,进行了理论计算与实验对比,其结果是相符的。 为了实现应用型研究,本文进行了新型活塞的装机试验。 在此基础上,利用金相显微镜、岩相显微镜,扫描电镜及能谱分析等手段,分析了热障涂层的结合方式。研究结果表明,本文制备的梯度涂层中的氧化铝与镍合金间形成了化学键结合,同时又存在机械结合、物理结合和扩散结合等多种结合方式。由于化学键的形成和梯度技术的引入,大大提高了热障涂层的结合强度,为解决陶瓷/金属热障涂层活塞涂层的可靠性问题提供了新途径。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 肖金生,刘杰,潘春旭,徐小荣;陶瓷/金属梯度热障涂层的热冲击性能研究[J];武汉理工大学学报;2002年09期
2 肖金生,江冰,刘杰,黄仕勇;陶瓷/金属梯度热障涂层的微结构与力学性能[J];武汉交通科技大学学报;1998年05期
3 王富耻,王鲁,吕广庶;金属陶瓷功能梯度热障涂层瞬态热负荷下的破坏分析[J];兵工学报;2000年01期
4 徐前岗,陆峰,吴学仁,唐建新;NiCoCrAlYHf/EB-PVD热障涂层的热循环氧化行为[J];中国有色金属学报;2004年09期
5 吕成林;辛丽;朱圣龙;孙嘉忆;;热障涂层在900℃混盐中的抗热腐蚀性能[J];舰船科学技术;2010年08期
6 沈金文 ,吕广庶 ,马壮 ,王全胜;在热震试验中热障涂层的裂纹形成和扩展[J];新技术新工艺;2002年04期
7 陈炳贻;航空发动机用热障涂层的发展[J];材料保护;1997年02期
8 高阳,解仑,佟百运,梁勇,师昌绪;激光熔敷氧化锆热障涂层微观结构研究[J];航空材料学报;2003年03期
9 陈全芳,马信清,彭晓,李铁藩;飞行状态下热障涂层的受力行为[J];腐蚀科学与防护技术;1994年01期
10 王利强 ,阎殿然 ,何继宁 ,宋向阳;热障涂层研究状况及进展[J];新技术新工艺;2002年03期
11 毕晓昉,郭洪波,宫声凯,徐惠彬;电子束物理气相沉积热障涂层抗高温腐蚀性能的研究[J];中国腐蚀与防护学报;2002年02期
12 武颖娜,柯培玲,孙超,华伟刚,王福会,闻立时;爆炸喷涂制备NiCrAlY/NiAl/ZrO_2-Y_2O_3体系热障涂层[J];金属学报;2004年05期
13 李志明;钱士强;王伟;刘继华;;用磁控溅射法制备热障涂层的研究进展[J];金属热处理;2010年07期
14 高阳,梁勇,师昌绪;梯度热障涂层的发展和未来应用[J];材料工程;1996年12期
15 李其连;等离子喷涂ZrO_2热障涂层热冲击破坏研究[J];中国表面工程;2004年03期
16 魏涛,雷廷权,周玉,欧阳家虎;陶瓷热障涂层的研究进展[J];宇航材料工艺;1997年03期
17 沈文雁,霍晓,张建苏,吴凤筠,陈孟成;EB-PVD 热障涂层的失效行为研究[J];材料工程;1998年06期
18 陈国锋,李金士,冯钟潮;激光重熔处理对含Al、Ti、TiO_2等离子喷涂热障涂层组织的影响[J];金属热处理;1999年09期
19 郭洪波,徐惠彬,宫声凯,刘福顺;表面强化对EB-PVD热障涂层的高温氧化性能及结合强度的影响[J];稀有金属材料与工程;2001年04期
20 徐前岗,唐建新,王宁,陆峰,吴学仁;EB-PVD热障涂层等温氧化过程中的界面韧性变化[J];航空材料学报;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 仲政;;功能梯度材料结构的力学模型与数值方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
2 井璐璐;郑保敬;戴保东;;功能梯度材料的无网格局部Kriging法[A];力学与工程应用(第十三卷)[C];2010年
3 汪越胜;黄干云;余寿文;;热载下功能梯度材料裂纹问题的新分层模型[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
4 仲政;;功能梯度材料与结构的力学研究进展[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
5 姚学锋;张进军;胥红敏;王鹏;;功能梯度材料应力奇异性的相干梯度敏感干涉实验研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
6 杨小彬;由小川;庄茁;;功能梯度材料动态断裂的有限元研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
7 陈建;;功能梯度材料热应力强度因子的确定[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
8 仲政;;功能梯度材料结构的变形与断裂分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
9 郝育新;张伟;;功能梯度材料圆柱壳非线性动力行为分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
10 果立成;吴林志;;功能梯度板的断裂行为分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王璟;锆酸镧热障涂层研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 何博;钛合金表面热障涂层的制备与研究[D];上海交通大学;2008年
3 张恒良;动力机械应用功能梯度材料寿命评估与优化研究[D];华中科技大学;2011年
4 丁然;气动力及热载荷作用下功能梯度材料矩形板的非线性动力学[D];天津大学;2010年
5 张会占;功能梯度材料结构的随机动态断裂与可靠性研究[D];汕头大学;2011年
6 彭旭龙;功能梯度材料相关的几个动静态问题分析及结构优化[D];中南大学;2010年
7 赵莉;功能梯度材料平面问题的辛弹性力学解法[D];浙江大学;2010年
8 宋建荣;7YSZ/Al_2O_3/Ni-343多层热障涂层的同步合成及其性能研究[D];武汉理工大学;2010年
9 陈亚军;热障涂层热生长氧化物形成及生长过程的干预与控制研究[D];天津大学;2010年
10 周跃亭;功能梯度材料中界面裂纹对弹性波的散射及热断裂问题[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张学忱;陶瓷/金属热障层活塞的研究[D];长春理工大学;2002年
2 周宏亮;功能梯度材料热弹性断裂问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 胡春枝;陶瓷/金属梯度热障涂层的分析与设计系统的研究[D];武汉理工大学;2003年
4 武敏;磁场驱动法制备Ni/环氧树脂功能梯度材料研究[D];浙江大学;2011年
5 于洪;功能梯度材料抗侵彻性能试验研究[D];西北工业大学;2004年
6 郑慧雯;金属有机化学气相沉积法制备功能梯度材料的方法和机理的研究[D];西南师范大学;2004年
7 邓超;功能梯度材料扁锥壳的非线性振动和静动力稳定性分析[D];暨南大学;2009年
8 梁晓康;激光快速成形316L/Inconel718功能梯度材料的研究[D];大连理工大学;2010年
9 吴多锦;热障涂层界面破坏实时测试分析及实验模拟系统的研制[D];湘潭大学;2011年
10 温鸣;粉末冶金原位自生陶瓷(TiC、Al2O3)/金属合金功能梯度材料制备研究[D];西安理工大学;2000年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 马宽新;西航热障涂层工艺取得重大突破[N];中国航空报;2009年
2 记者 沈谦 通讯员 马宽新;西航开发热障涂层工艺 年节约成本300万元[N];陕西日报;2009年
3 李思闽 整理;自强立国 创新利民[N];中国航空报;2011年
4 本报记者 郭铭华 见习记者 车轮;中试转化“铺路” 行业标准“护航”[N];黑龙江日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978