在航空发动机制造中，采用可磨耗涂层能成功减小转子与机匣的间隙。除了在早期曾经采用火焰喷涂纯铝涂层来用作可磨耗涂层外，目前所用的可磨耗涂层多数是由两种材料组成的，分别是金属本体和非金属填料。表4-25 可磨耗涂层喷涂工艺与性能2.可磨耗涂层的制备制备可磨耗涂层的方法主要包括火焰喷涂和等离子喷涂两种，在实际应用中选择何种方法应以粉末供应商推荐的方法或通过试验来确定。用于硬度检测的可磨耗涂层的试样需要特别制备。......
2023-06-18
可磨耗密封涂层的优化设计
【摘要】：对于压气机末端高温区的可磨耗密封涂层，其性能要求如下：1）耐1000～1350℃高温氧化。采用复合陶瓷涂层材料，在基体表面上制备一层软质可磨耗密封涂层，达到提高整机效率、降低能耗、简化设计、延长使用寿命的目的。可磨耗密封涂层的特点是必须具有可磨耗性，同时必须满足耐高温、耐热振、高温化学稳定和高温强度高及与基体的结合强度足够等要求。可采用氧-乙炔火焰喷涂或等离子喷涂制备可磨耗密封涂层。
可磨耗密封涂层借助压缩气体可使高速旋转机械（压缩机、燃气轮机等）的旋转叶片与壳体之间获得理想的流动间隙，从而可有效地提高压缩机效率。对于压气机末端高温区的可磨耗密封涂层，其性能要求如下：
1）耐1000～1350℃高温氧化。
2）耐高温燃气冲蚀，受2～3倍声速的高温燃气冲蚀涂层无剥落。
3）涂层质软，易刮削，受300m/s线速度的叶片端部刮削而不损伤叶片尖部，涂层本身呈碎屑而无剥落。
4）涂层多孔，具有良好的耐热振性和隔热性。
5）高温化学性能稳定，高温使用条件下与金属基体或结合底层不发生有害化学反应。
6）结合强度高，不易发生涂层剥落。
7）刮削面光滑，不影响气流的导向和流动特性。
采用复合陶瓷涂层材料，在基体表面上制备一层软质可磨耗密封涂层，达到提高整机效率、降低能耗、简化设计、延长使用寿命的目的。航空航天发动机、地面燃气轮机的间隙控制、高温密封是该涂层最典型的应用。
可磨耗密封涂层有金属-非金属复合涂层、金属陶瓷复合涂层和陶瓷复合涂层等三类。前两类一般用于800℃以下，后者则向1000℃以上方向发展。可磨耗密封涂层的特点是必须具有可磨耗性，同时必须满足耐高温、耐热振、高温化学稳定和高温强度高及与基体的结合强度足够等要求。工作温度小于550℃的可选用镍或铜包石墨（CM03-1系列、CM36、KF-21、KF-25、F507等）涂层；750～800℃的选用CM04系列、KF-31、F509等；850～900℃的选用CM26、CM46等涂层；大于1000℃的选用（ZrO2-Y2O3）MCrAlY+聚苯酯系列复合材料涂层。可采用氧-乙炔火焰喷涂或等离子喷涂制备可磨耗密封涂层。
AlSi-BN聚酯复合材料是近来发展起来的新型磨耗涂层材料，如AlSi-40%聚酯（CS-1）、AlSi-BN聚酯（CS-2）、AlSi-BN（CS-3）、AlSi-50%聚酯（CS-4）。
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2023-06-18
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2023-06-18
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