熱障涂層利用陶瓷的隔熱和抗腐蝕的特點來保護基底材料,在航空、航天、艦船、武器、電力和交通等方面都有重要的應(yīng)用價值。隨著科技的發(fā)展,熱障涂層的應(yīng)用越來越廣泛,發(fā)揮了不可替代的作用,已經(jīng)成為現(xiàn)代國防尖端技術(shù)領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一。《熱障涂層新材料和新技術(shù)》介紹了經(jīng)典熱障涂層材料YSZ的性質(zhì),從材料化學的角度對熱障涂層材料的設(shè)計提出新的思想,重點介紹了熱障涂層新材料、新結(jié)構(gòu)、制備方法和應(yīng)用方面的最新研究成果,基本反映了國內(nèi)外在熱障涂層材料和結(jié)構(gòu)方面的科學前沿和熱點。
《熱障涂層新材料和新技術(shù)》內(nèi)容新穎,深度適中,適合于從事熱防護、無機涂層、材料保護和稀土材料研究工作的工程技術(shù)人員,以及大專院校的大學生、研究生和教師閱讀和參考。
序
前言
第1章 熱障涂層概述
1.1 燃氣輪機的工作原理及其構(gòu)造材料
1.1.1 燃氣輪機的工作原理
1.1.2 燃氣輪機的構(gòu)造材料
1.2 鎳基高溫合金序
前言
第1章 熱障涂層概述
1.1 燃氣輪機的工作原理及其構(gòu)造材料
1.1.1 燃氣輪機的工作原理
1.1.2 燃氣輪機的構(gòu)造材料
1.2 鎳基高溫合金
1.2.1 鎳基高溫合金的組成和結(jié)構(gòu)
1.2.2 鎳基高溫合金的熱膨脹性質(zhì)
1.2.3 鎳基高溫合金的抗氧化性
1.3 熱障涂層原理
1.3.1 無機涂層
1.3.2 熱障涂層
1.3.3 熱障涂層模型
1.3.4 熱障涂層的失效機理
1.3.5 熱障涂層的熱、力學性質(zhì)
1.3.6 熱障涂層熱循環(huán)壽命的評價
1.4 熱障涂層的制備方法
1.4.1 熱噴涂
1.4.2 等離子噴涂
1.4.3 電子束一物理氣相沉積
1.4.4 PS和EB—PVD涂層性能的比較
1.4.5 熱障涂層的其他制備方法
1.5 稀土元素的特性
1.5.1 稀土元素在軍事上的應(yīng)用
1.5.2 稀土元素的電子結(jié)構(gòu)
1.5.3 稀土氧化物
1.6 熱障涂層材料
1.6.1 YSZ
1.6.2 莫來石
1.6.3 A12O3
1.6.4 CeO2+YSZ
1.6.5 La2Zr2O7
1.6.6 硅酸鹽
1.6.7 稀土氧化物
1.6.8 金屬一玻璃復合材料
1.6.9 石榴石
1.6.10 鈣鈦礦
1.6.11 六鋁酸鹽
1.6.12 (Ca1—xMgr)Zr4(PO4)6
1.6.13 RPO4(R=La,Ce)
1.6.14 其他材料
1.6.15 熱障涂層材料的發(fā)展趨勢
參考文獻
第2章 熱障涂層材料的合成
2.1 概述
2.1.1 粉末性質(zhì)的表征
2.1.2 粉末的制備方法
2.2 陶瓷粉末的制備
2.2.1 固相合成
2.2.2 納米粉末
2.3 陶瓷粉末的加工技術(shù)
2.4 陶瓷粉末的噴霧造粒
2.4.1 噴霧干燥原理
2.4.2 噴霧干燥過程
2.5 陶瓷靶材的加工技術(shù)
2.5.1 靶材的基本要求
2.5.2 靶材的制備過程
參考文獻
第3章 氧化鋯基熱障涂層材料
3.1 氧化鋯的晶體結(jié)構(gòu)和相變
3.1.1 氧化鋯的晶體結(jié)構(gòu)
3.1.2 氧化鋯相變的影響因素
3.2 氧化鋯增韌陶瓷
3.2.1 氧化鋯的增韌原理
3.2.2 氧化鋯增韌陶瓷
3.3 氧化鋯的重要應(yīng)用
3.3.1 氧化鋯高強高韌結(jié)構(gòu)材料
3.3.2 氧化鋯固體電解質(zhì)
3.3.3 氧化鋯生物陶瓷
3.3.4 氧化鋯的其他應(yīng)用
3.4 氧化鋯基熱障涂層材料
3.4.1 等離子噴涂法制備氧化鋯基熱障涂層
3.4.2 電子束—物理氣相沉積法制備氧化鋯基熱障涂層
3.4.3 氧化鋯基熱障涂層的保護
3.4.4 YSZ的改性
3.5 氧化鉿熱障涂層材料
3.5.1 氧化鉿
3.5.2 HfO2—ZrO2涂層
參考文獻
第4章 稀土鋯酸鹽熱障涂層材料
4.1 燒綠石結(jié)構(gòu)化合物及其性質(zhì)特點
4.1.1 燒綠石結(jié)構(gòu)
4.1.2 燒綠石結(jié)構(gòu)化合物的性質(zhì)特點及應(yīng)用
4.2 鋯酸鑭熱障涂層
4.2.1 鋯酸鑭的穩(wěn)定性
4.2.2 鋯酸鑭熱障涂層
4.2.3 離子摻雜對鋯酸鑭性質(zhì)的影響
4.2.4 鋯酸鑭的增韌
4.3 鈰酸鑭熱障涂層
4.3.1 La2(Zr1—xCex)2O7的晶體結(jié)構(gòu)
4.3.2 La2(Zr1—xCex)2O7的熱、力學性質(zhì)
4.3.3 (La/Y)2(Zr0.3 Ce0.7 )2O7和Y2Ce2O7的熱、力學性質(zhì)
4.3.4 La2Ce2O7(LC)熱障涂層
4.3.5 La2(Zr1—xCex)2O7熱障涂層
4.4 鋯酸釹熱障涂層
4.4.1 Nd2(Zr1—xCer)2O7的晶體結(jié)構(gòu)
4.4.2 Nd2(Zr1—xCex)2O7熱障涂層
4.5 稀土鋯酸鹽的EB—PVD涂層
4.5.1 La2Zr2O7(LZ)涂層
4.5.2 La2ZrzO7—3Y2O3(LZ3Y)涂層
4.5.3 La2(Zr0.7 Ce0.3 )2O7(LZ7C3)涂層
4.6 稀土鋯酸鹽納米材料
4.6.1 稀土鋯酸鹽納米粉末
4.6.2 稀土鋯酸鹽納米纖維
參考文獻
第5章 六鋁酸鹽熱障涂層材料
5.1 概述
5.1.1 六鋁酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)
5.1.2 六鋁酸鹽的合成
5.1.3 六鋁酸鹽的應(yīng)用
5.2 稀土六鋁酸鹽熱障涂層材料
5.2.1 稀土六鋁酸鹽
5.2.2 稀土六鋁酸鹽熱障涂層
5.3 其他六鋁酸鹽熱障涂層材料
5.3.1 二元稀土六鋁酸鹽
5.3.2 堿土金屬六鋁酸鹽
參考文獻
第6章 鈣鈦礦型熱障涂層材料
6.1 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料
6.2 CaZrO3熱障涂層
6.3 SrzrO3熱障涂層
6.4 BaZrO3熱障涂層
參考文獻
第7章 熱障涂層新結(jié)構(gòu)
7.1 熱障涂層的結(jié)構(gòu)設(shè)計
7.1.1 梯度結(jié)構(gòu)
7.1.2 雙陶瓷層結(jié)構(gòu)和界面微區(qū)梯度結(jié)構(gòu)
7.1.3 雙陶瓷層現(xiàn)象
7.2 稀土鋯酸鹽/YSZ雙陶瓷層熱障涂層和梯度結(jié)構(gòu)熱障涂層
7.2.1 等離子噴涂法制備R2Zr2O7/YSZ雙陶瓷層熱障涂層
7.2.2 EB—PVD制備的R2Zr2O7/YSZ雙陶瓷層熱障涂層
7.2.3 8YSZ+LZ7C3功能梯度熱障涂層
7.3 稀土六鋁酸鹽材料與YSZ的組合
7.3.1 LMA/YSZ雙陶瓷層熱障涂層
7.3.2 LMA/YSZ梯度熱障涂層
7.3.3 LMA增韌YSZ熱障涂層
參考文獻
第8章 輕材料的熱防護
8.1 輕材料概述
8.1.1 Mg合金
8.1.2 Al合金
8.1.3 Ti合金
8.1.4 碳纖維增強碳化硅(Ct/SiC)復合材料
8.1.5 纖維增強樹脂基復合材料
8.2 Mg合金表面的熱防護
8.2.1 Mg合金表面的8YSZ/NiCrAlY涂層
8.2.2 Mg合金表面黏結(jié)層材料的選擇
8.2.3 中間層對Mg合金基底的保護作用
8.3 Al合金表面的熱防護
8.3.1 Al合金表面的8YSZ/NiCrAlY涂層
8.3.2 Al合金表面涂層的殘余應(yīng)力
8.3.3 Al合金基底的冷卻方式
8.3.4 中間層對Al合金基底的保護作用
8.3.5 8YSZ/Al梯度涂層
8.4 Ti合金、碳鋼表面的熱防護
8.4.1 Ti合金表面的熱障涂層
8.4.2 碳鋼表面的熱障涂層
8.5 Cf/SiC復合材料表面的熱防護
8.5.1 LMA/Yb2SiO5涂層的熱防護作用
8.5.2 Yb2 siO5涂層的厚度對LMA/Ybz SiO5涂層熱防護性能的影響
8.5.3 CI/sic復合材料表面的LMA/Er2sios涂層
8.6 樹脂表面的熱防護
8.6.1 溶膠—凝膠法制備ZrO2和ZrO2—CeO2涂層
8.6.2 等離子噴涂制備8YSZ涂層
參考文獻
第9章 熱障涂層失效機理的稀土熒光分析方法
9.1 熱障涂層的失效機理
9.1.1 熱障涂層失效機理
9.1.2 熱障涂層應(yīng)力測量
9.1.3 稀土熒光性質(zhì)在熱障涂層失效分析中的應(yīng)用
9.2 應(yīng)力熒光探針
9.2.1 壓應(yīng)力熒光探針
9.2.2 拉應(yīng)力熒光探針
9.2.3 La2Zr2O7:Eu熒光性質(zhì)研究
9.2.4 熒光探針的空間分辨率
9.3 YSZ相變過程的熒光探針
9.3.1 晶體結(jié)構(gòu)對Eu3+熒光性質(zhì)的影響
9.3.2 YSZ相變過程的熒光探針
9.4 熱障涂層失效過程的熒光標識
9.4.1 8YSZ熱障涂層失效過程的熒光標識
9.4.2 LZ7C3/8YSZ雙陶瓷層熱障涂層失效過程的熒光標識
9.4.3 LMA/8 YSZ雙陶瓷層熱障涂層失效過程的熒光標識
參考文獻
索引
彩圖