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研究生:孫正宏
研究生(外文):SUN,ZHENG-HONG
論文名稱:ZrO8wt.%YO/CVDAlO/MCrAlY絕熱塗層特性之研究
論文名稱(外文):ZrO 8wt.% Y O /CVD Al O /MCrAlY絕熱塗層特性之研究
指導教授:張煥修
指導教授(外文):ZHANG,HUAN-XIU
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:礦冶及材料科學研究所
學門:工程學門
學類:其他工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1990
畢業學年度:78
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:絕熱塗層合金氧化鋯陶瓷方法黏結層絕熱系統
外文關鍵詞:MCrAlYCVD
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所謂的絕熱塗層是以真空電噴塗的方式在超合金基材的表面噴塗一層MCrAlY合金作為
黏結層,再以大氣電漿噴塗的方式在黏結層表面被覆一層氧化鋯陶瓷作為面層,可以
在基材表面產生一溫度梯度,而提供要基材絕熱的效果。將絕熱涂層應用在渦輪引擎
零件的表面,例如在烯燒筒、渦輪噴嘴、渦輪葉片上,已被證實可以有效地提高渦輪
引擎零件的壽命及其燃氣效率。
根據前人的研究成果指出,黏結層的氧化是造成絕熱涂層劣化的最主要因素。因此,
本研究針對黏結層氧化的問題,在黏結層的表面以CVD方法被覆一層均勻且致密的
氧化鋁,作為對氧的阻絕層,以降低黏結層的氧化速率,提高絕熱塗層的操作壽命。
由循環氧化測試的結果顯示,被覆 的試片其黏結層的氧化明顯受到抑制而觀察面
剝落後之黏結層表面,並沒有發現黏結層氧化物之穿透,證實CAD 鍍層能有效
阻止氧化的擴散,而抑制黏結層的氧化。並且CAD 鍍層越厚,則其阻氧的效果
越佳,同時在操作時因熱膨脹係數差異所導致的熱應力也將越嚴重,所以由本研究之
結果得知,最適合絕熱系統的CAD 厚度,約在3μm~ 7μm之間,能有效地提高
絕熱涂層之壽命約2 ~3 倍. 除了CAD 層厚度的影響外, 較高的CAD 蒸鍍溫度將有助
於提升塗層之壽命。
傳統的 /MCrAlY 絕熱塗層系統, 黏結層之氧化是菘劣化最主要的因素, 而熱應力只
扮演次要之角色. 本研究中的 /CVD /MCrAlY絕熱涂層系統,在1000℃的循環氧化
測試顯示, 第一個小時後的重量增加若被抑制在 0.06mg/c 以下, 絕熱涂層之壽命將
與黏結層之氧化沒有直接的關係。亦即黏結層的氧化行為一旦受到了抑制, 則因熱膨
脹係數差異所引起之熱應力將成為主要的劣化機構.

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