锤子
隔热涂层(TBC)是一种多层多组分的材料,通常应用于各种结构 性组件中提供隔热和抗氧化的保护功能 1。TBC 的构成通常包含 (1)金属间粘结层,一般是 MCrAlY 合金,其中 M=Ni、Co 或两 者兼有;(2)多孔陶瓷表层涂层,如氧化钇稳定氧化锆(YSZ); 以及(3)高温生长在粘结层和表层涂层之间界面上的氧化物 (TGO)层。不同的微观结构特征也同样存在于 TBC 中,如热喷涂 涂层的薄膜边界、孔隙度、涂层间界面、裂纹等,更是增加了测试 难度。此外,这类涂层通常会应用在各种极端环境下,故材料性能 会随着时间和温度的变化而发生失效,如粘结层中的铝组分的损 耗、TGO 在粘结层—表层涂层界面处的生长、表层涂层的致密化等 2。而现实中,这些失效机制往往是同时并存的,从而最终会导致其 自身微结构的变化或相应组分的改变 3。图 1 是飞机引擎的一张剖 面图,展示了沿气流路径的温度和气压的变化。 鉴于 TBC 涂层的复杂性以及更先进的物性表征技术的涌现,比如这 里所提到的快速力学 Mapping 技术,将这些先进的物性表征技术应 用到 TBC 涂层研究中变得越来越迫切。
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