目前应用最为广泛的霍尔等离子体源还不能很 。

29、好地满足上述要求 。
除此之外 ， 辅助离子源的工作稳定性也是目前该领域有待解决的问题 。
(2)IBAD沉积TBC的工艺还处于探索研究阶段 ， 工艺稳定性及实施范围有待进一步研究 ， 急需制定相关工艺规范和行业标准 ， 以满足工程化应用要求 。
(3)涂层晶体组织及显微结构研究不够全面 ， 涂层形成过程及晶体学机理等方面还需系统研究 。
(4)由于蒸发离子束、溅射离子束及辅助离子束均为“视线”工艺过程 ， 虽然辅助离子束增加了沉积原子的绕射性 ， 能在很大程度上减轻EB-PVD技术中存在的“阴影”效应 ， 但仍然不能完全消除 。
因此对于形状特别复杂的零部件 ， IBAD技术的应用仍然有一定的局限性 。
1.4 本课题的研究目的及主要内容1.4.1。

30、研究目的镍基合金在高温下表现出优异的性能 ， 主要用于航空动部件 。
钴基合金虽然使用温度不及镍基合金 ， 但其良好的高温强度和抗腐蚀性能 ， 使其在航空静部件（如涡轮外环）上有良好的应用前景 。
高温合金上的TBCs研究由来已久 ， 近年的研究主要集中在以镍基高温合金为基体、MCrAlY（M=Ni ， Co ， NiCo）涂层为粘结层、部分稳定的ZrO2为面层的系统上 。
对钴基合金为基体的TBCs系统的研究比较少 。
随着涡轮发动机工作温度不断提高 ， 静部件上喷涂TBCs成为实际应用的需要 。
对于TBCs本身性能的研究 ， 目前的任务是如何进一步改善TBCs的技术性能 ， 延长使用寿命 ， 降低使用成本 。
涂层抗热冲击性是TBCs的重要性能指标 ，。

31、不同工艺制备获得的TBCs的性能存在较大差异等离子涂层固有的等轴组织和圆形空隙使其热冲击性能较E-PVD涂层差 ， 但是E-PVD涂层的沉积速率低 ， 制备成本相对较高 ， 实际应用同样受到限制 。
根据研究 ， 涂层的致密度是影响TBCs抗热冲击性能的主要因素之一 。
相对致密的涂层能更有效的阻止裂纹扩散 ， 而熔化粒子撞击速度是影响涂层致密度的关键性因素 。
与APS相比 ， LPPS由于在低气压下进行 ， 熔化粒子撞击基体的速度大大提高 ， 涂层组织更为致密 ， 结合强度也更高 。
LPPS技术曾经在初期用于热障涂层的制造 ， 俄罗斯科学院冶金研究所曾经在1994年开发出一种单一循环的可控稀薄大气等离子喷涂成形燃气涡轮发动机叶片用的热障涂层 。
。

32、根据报道 ， 低压等离子喷涂8Y2O3-ZrO2涂层应用于航天飞机发动机上的某些部件时其使用寿命可以达到涂覆APS涂层部件的5倍左右 。
采用低压等离子喷涂制备YSZ涂层发现 ， 涂层中柱状晶和等轴晶比例随腔体压力改变而改变 ， 在极低压力下 ， 可以获得完全YSZ柱状组织 。
这对开发性能优异并且成本低廉的TBCs涂层制备技术具有非常重要的意义 。
有上述分析可以说 ， 在钴基合金上喷涂TBCs并且采用LPPS方法制备TBCs的尝试是完全可行并且非常有意义的 。
1.4.2 主要研究内容(1)设计热障涂层的结构、选择涂层材料、制定喷涂试验工艺；(2)研究影响热障涂层质量的因素 ， 筛选最合理的喷涂工艺；(3)分析热障涂层的显微组织 。

33、、相结构和成份的分布；(4)研究热障涂层的高温氧化过程以及表面性能变化；(5)分析热障涂层过早失效的问题以及腐蚀 。
第2章 试验材料及研究方法2.1 合金基体简介本试验采用DZ40M为基体 ， 该合金的成分见表2.1所示 。
DZ40M合金是对传统X40合金进行微合金化和采用定向凝固技术而开发出来的一种钴基合金 。
该合金具有十分优异的室温以及高温力学性能 ， 与X40合金相比 ， 其使用温度可提高45左右 ， 持久寿命延长4-6倍 ， 可替代X40合金作工业涡轮以及航空发动机导向叶片和喷嘴导管等静部件 。
DZ40M主要化学成分有Cr、Ni、W、Al、Ta等元素 ， 铸态下组织由面心立方钴基固溶体和初生碳化物组成 。
定向凝固使得固 。

34、溶体基体成为平行排列的柱状晶 ， 其生长方向平行于（001）晶相 ， 也就是说基体具有（001）择优取向 。
表2.1 DZ40M主要化学成分（wt）元素Co CrNiWAlTaMoTiZrFeDZ40MBal24.4610.577.641.030.310.230.220.210.102.2 试验方案2.2.1 涂层制备工艺路线本试验分别以Amdyr997粉末（NiCoCrAlYTa）以及8wtY2O3-ZrO2团聚烧结粉末作为粘结层以及陶瓷层材料 。
Amdyr997粉末成分见表表2.2表2.2 Amdyr997粉末（NiCoCrAlYTa）主要化学成分（wt）元素Ni CoCrAlYTaNiCoCrAlY 。

35、TaBal22-2419-217.5-8.50.4-0.83.5-5.5基体合金经过线切割、喷砂处理、超声波清洗和烘干以后用于喷涂 。

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标题：合金|钴基合金上热障涂层的制备及高温性能研究( 五 )