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hBN 石墨化指数对可磨耗涂层材料烧损率的影响

2021-06-16郭丹刘建明潘玥刘通张鑫张康于月光

热喷涂技术 2021年4期

郭丹,刘建明,潘玥,刘通,张鑫,张康,于月光

(1. 矿冶科技集团有限公司,北京 100160;2.北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京 102206;3. 特种涂层材料与技术北京市重点实验室,北京 102206)

0 引言

可磨耗封严涂层涂覆于航空发动机静子部件表面,在高温高速工况下与转子部件对磨时能够发生主动磨耗,从而可通过转、静子的过盈配合实现转、静子之间的最小间隙控制,同时保护转子部件不被磨损,其对于降低燃气轮机油耗、提高效率和运行安全性具有重要意义[1-3]。可磨耗封严涂层由可磨耗组分和骨架组分组成,可磨耗组分一般为低剪切强度的非金属材料,如石墨、六方氮化硼、聚苯酯等,提供涂层的可磨耗性;骨架组分一般是Al、AlSi、CuAl、NiCr 等金属或陶瓷,赋予涂层一定的强度及抗氧化性等[4-7]。可磨耗封严涂层最主要的制备工艺为热喷涂,喷涂焰流温度一般在3000 ℃以上[8]。

六方氮化硼(hBN)是一种性能优越的可磨耗组分,具有化学性质稳定、可磨耗性优异等特征,是先进可磨耗涂层材料的一种重要组分[9-10]。但是,由于hBN 组分在900 ℃空气中氧化快、质轻、塑性差、粘附性差等原因,在热喷涂过程中容易烧损、不易加速、在撞击到基体后容易散落等,导致涂层沉积率很低,无法发挥该组分的优越特性[11-13]。

本文以典型的高温封严涂层材料镍铬铁铝氮化硼为例,选择了A、B、C 三种不同石墨化指数的hBN 进行复合粉末材料的制备及其性能对比研究,并对其进行热喷涂封严涂层的制备及涂层性能研究,以期获得石墨化指数对hBN 可磨耗涂层烧损率的影响。……

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