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公开(公告)号:CN109596371B
公开(公告)日:2020-01-03
申请号:CN201811505711.9
申请日:2018-12-10
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 一种涡轮叶片热障涂层的冷却工况加载设备,包括冷却控制装置、冷却介质供给装置和冷却工况加载模型件;冷却控制装置与冷却介质供给装置连接,用于为冷却介质供给装置发送控制指令,控制指令是对冷却介质供给装置输出的冷却介质的压力、流量和温度中至少一个进行控制的指令;冷却介质供给装置与冷却工况加载模型件连接,以基于控制指令为冷却工况加载模型件输送冷却介质。通过冷却控制装置控制冷却介质供给装置输出冷却介质,达到冷却介质可控、可调的目的,模拟热障涂层服役过程中的内部冷却工况的变化,进而对涡轮叶片热障涂层进行分析测试,可以有效分析涡轮叶片热障涂层温度梯度服役环境下的失效机制,得出服役环境中涡轮叶片热障涂层可靠性。
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公开(公告)号:CN110304919A
公开(公告)日:2019-10-08
申请号:CN201910760731.9
申请日:2019-08-16
Applicant: 湘潭大学
IPC: C04B35/48 , C04B35/622 , C04B35/626 , C23C4/11 , C23C4/134 , C23C4/129
Abstract: 一种陶瓷材料的制备方法和热障涂层的制备方法,其中陶瓷材料的制备方法包括:称量摩尔比例为4:1至9:1之间的氧化铪粉末和/或氧化锆粉末:氧化钽粉末;将称量后的粉末混合并进行球磨,制得混合均匀的粉末;对混合均匀的粉末进行烘干处理,制得干燥的混合粉末;将混合粉末进行预烧、研磨和过筛;将过筛后的粉末进行热压烧结即得的陶瓷材料;或,将粉末进行热等静压烧结即得的陶瓷材料;或,将粉末进行放电等离子烧结即得的陶瓷材料;或,将粉末进行冷等静压压制后采用热压处理,再进行常压烧结即得陶瓷材料。制得的陶瓷材料在高温下无相变、热膨胀系数与铂粘接层相近、热导率较低、硬度高且断裂韧性高,抗CMAS腐蚀能力好,可用于制备高性能的热障涂层。
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公开(公告)号:CN109827735A
公开(公告)日:2019-05-31
申请号:CN201910263228.2
申请日:2019-04-02
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 一种高温振动模拟设备,包括:高温加载炉、试样夹具、振动加载装置;高温加载炉包括相对设置的第一炉体和第二炉体,第一炉体与第二炉体设置为能够相互闭合或分离,第一炉体与第二炉体闭合形成密闭空间;试样夹具设置在密闭空间内;振动加载装置与试样夹具连接,用于带动试样夹具上的试样振动。通过高温加载炉的第一炉体和第二炉体的闭合或分离实现高温加载炉内温度的快速升温和降温,振动加载器传递高频率振动工况给试样,以实现不同参数的高温高频率振动服役环境,以便研究试样的高温振动失效机理,其中,试样包括涡轮叶片/试片以及带热障涂层的涡轮叶片/试片,为涡轮叶片及热障涂层的工艺优化与自主设计提供技术支持,提高涡轮叶片/试片和热障涂层的可靠性。
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公开(公告)号:CN109459286A
公开(公告)日:2019-03-12
申请号:CN201811505712.3
申请日:2018-12-10
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法,其步骤包括:进行实时检测的预处理,包括高温散斑制备和/或波导杆连接;制备与安装涡轮模型;连接和校准无损检测装置;开启试验平台,进行服役环境的模拟试验;开启无损检测设备进行检测。本发明通过待测涡轮叶片热障涂层确定涡轮模型类型,实现了高温、高速、带冲蚀和/或腐蚀颗粒的燃气作用于涡轮叶片热障涂层损伤的演化,用声发射检测、高温变形检测和/或红外热成像检测中的一种或多种方法分析裂纹演变规律、三维应变场和三维位移场以及界面脱层的演变规律和机制,有效解决了高速旋转时涂层失效实时检测的难题,为涡轮叶片热障涂层的应用和设计提供的关键技术。
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公开(公告)号:CN109443773A
公开(公告)日:2019-03-08
申请号:CN201811506732.2
申请日:2018-12-10
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01M15/02
Abstract: 本发明公开了一种热障涂层服役工况模拟试验用涡轮模型,包括:工作叶片、工作叶片涡轮盘、固定件、导向叶片、导向叶片涡轮盘、机匣和转轴;工作叶片涡轮盘套设于转轴上,与转轴沿径向间隙配合,工作叶片涡轮盘的外壁圆周上设置有工作叶片;固定件与工作叶片涡轮盘固定连接,将工作叶片涡轮盘固定到预设位置;导向叶片涡轮盘固定套设于转轴上,导向叶片涡轮盘和机匣之间设置有环形的通道;转轴、工作叶片涡轮盘和导向叶片涡轮盘同轴;工作叶片和导向叶片上涂覆有热障涂层。本发明用于热障涂层高温、冲蚀、CMAS腐蚀、高速旋转、湍流、尾迹、热斑等复杂工况的模拟试验与测试,适用于工作叶片热障涂层的检测与机制研究。
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公开(公告)号:CN105046023B
公开(公告)日:2018-04-24
申请号:CN201510534531.3
申请日:2015-08-27
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种涂有热障涂层的器件的工况模拟方法,其包括如下步骤:S1.建立含有涂层分界面且涂有热障涂层的器件的几何模型;S2.建立所述几何模型相对应的固体域计算模型;S3.建立与步骤S1中所述几何模型相对应的外流场模型;S4.对所述外流场模型进行流体前分析处理,生成流体域计算模型;S5.得到涂有热障涂层的器件的温度场数据和应力场数据;S6.生成涂有热障涂层的器件的外表面温度场和应力场分布图。本发明的模拟方法既能够准确模拟外流场流体的运动,以保证温度场的准确性,又能在充分考虑器件的几何复杂程度的情况下,准确模拟结构热应力的变化,大大降低了研究热障涂层在高温服役环境下的破坏机理的成本,具有良好的经济效益。
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公开(公告)号:CN103235884B
公开(公告)日:2016-12-28
申请号:CN201310142934.4
申请日:2013-04-23
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 一种基于JC算法的热障涂层界面氧化失效可靠性评估方法,属于热障涂层材料的可靠性分析技术领域。建立热障涂层的失效准则确立其极限状态方程,分析状态方程中各参量的随机统计特性;设定各参量的初始验算点,将功能函数在验算点进行一阶泰勒展开,迭代计算出最优验算点,输出该失效模式的一阶失效概率;当功能函数非线性程度较高时,将功能函数在验算点处进行二阶泰勒展开,计算二阶失效概率;拟合失效概率和各参量的二次函数,计算各参量的敏感性因子。本发明借鉴工程可靠性分析的JC算法,能够简单、快速、定量地评估热障涂层的可靠性,还可根据敏感性因子来分析各参量对热障涂层失效的影响程度,对热障涂层的可靠性评估具有重(56)对比文件黄巍岭.金属陶瓷硬质覆层材料的应用基础研究《.中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》.2008,(第12期),第B022-54页.华佳捷 等.热障涂层失效机理研究进展.《无机材料学报》.2012,第27卷(第7期),第680-686页.
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公开(公告)号:CN105241791A
公开(公告)日:2016-01-13
申请号:CN201510551412.9
申请日:2015-09-01
Applicant: 湘潭大学
IPC: G01N13/00
Abstract: 本发明公开了一种熔融CMAS侵蚀热障涂层润湿性能的测试装置,包括:高温加热系统,用于提供高温实验环境以让块状CMAS熔融;CMAS承载系统包括铂丝,所述铂丝的一端为绕曲状且末端成锥形,用于固定块状CMAS,并牵引熔融后的CMAS液滴滴落到热障涂层样品表面;测试平台,用于承载所述热障涂层样品;温度控制系统,用于控制所述高温加热系统的实验温度和升温速率;成像系统,用于采集块状CMAS形成液滴到其滴落到所述热障涂层样品表面的图像,并对采集到的所述图像进行分析,计算出熔融CMAS侵蚀热障涂层的接触角及表面张力。本发明通过绕曲状的铂丝对CMAS液滴进行导流,使得CMAS液滴能够沿着铂丝滴落,解决了高粘度熔融态CMAS吸附并堵塞毛细管的问题。
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