航空发动机高温涂层腐蚀失效研究进展

摘要:航空发动机中高温涂层部件在不同的工况下会发生差异化的腐蚀现象。简要介绍了YSZ热障涂层、MCrAlY涂层的主要失效模式,重点梳理了这两类涂层的典型腐蚀失效形式,包括酸性腐蚀、熔盐腐蚀、CMAS腐蚀等。酸性腐蚀是涂层在潮湿环境且一般含有氯、硫条件下发生的弱酸性腐蚀,腐蚀温度为常温。熔盐腐蚀主要针对航空发动机在海洋环境下YSZ热障涂层及MCrAlY涂层面临熔融态盐(如NaCl、Na2SO4)发生的腐蚀,腐蚀温度一般为500~1000℃。CMAS腐蚀主要是由沙漠、尘土环境下的复合氧化物引起陶瓷涂层失效,腐蚀温度一般高于1200℃。最后对YSZ热障涂层及MCrAlY 涂层的腐蚀失效机理及未来研究方向进行总结和展望。

航空 2026年04月30日 1 点赞 0 评论 128 浏览

新型超高温热障涂层材料研究进展

摘要：随着航空发动机的更新换代，对热障涂层（TBCs）的性能要求日益严苛。传统陶瓷材料8YSZ 在高温环境下暴露出诸多问题，如烧结、相变及热腐蚀等，亟需新型材料替代。本文系统梳理了热障涂层材料的发展历程，重点综述了多元稀土氧化物掺杂稳定氧化锆、稀土锆酸盐、高熵陶瓷、氧化铪基陶瓷及其他新型陶瓷材料的研究进展，深入讨论了这些材料的高温相稳定性、热导率、热膨胀系数等热物理性能和硬度、断裂韧性等力学性能，并对超高温热障涂层新型陶瓷材料进行了总结与展望。超高温热障涂层材料的研究方法较为传统，其核心稳定机制和性能增强机理研究较少，缺乏系统性的、基于第一性原理计算和机器学习的高通量新材料设计，缺乏“成分- 结构- 性能”的精准构效关系，如何平衡“低热导率”、“高韧性”、“良好抗烧结性”和“相稳定性”这四大关键性能指标，仍是巨大的挑战。

航空 2026年04月29日 1 点赞 0 评论 120 浏览

热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

摘要：随着航空工业的不断发展，航空发动机性能逐渐提高，发动机涡轮前进口温度也不断提高，为改善涡轮叶片在高温下的服役性能，热障涂层（Thermal Barrier Coatings，TBCs）得到了广泛应用。然而，随着日益复杂的运行环境，TBCs表面的CMAS腐蚀问题日趋严峻，为解决这一问题，国内外学者从各个角度对CMAS腐蚀问题进行了大量研究，并提出了一系列的改进方法。基于目前国内外在TBCs的CMAS腐蚀问题上取得的研究进展，概述了CMAS问题的起源，介绍了CMAS的物相组成、结晶特征、黏度等特性，随后分析了CMAS作用于TBCs上的腐蚀机理，并从表面防护层制备、YSZ材料改性、新材料设计和仿生结构构筑四个方面介绍了当前CMAS腐蚀防护方法的最新研究进展。最后对超高温下TBCs抗CMAS腐蚀的研究方向进行了展望。

航空 2026年04月29日 1 点赞 0 评论 89 浏览

基于专利的热障涂层技术发展研究

摘要：热障涂层技术是高性能航空发动机不可或缺的关键技术之一，对于提高航空发动机性能和延长使用寿命具有重要作用。本文基于专利信息，对热障涂层技术发展趋势、技术构成、研究机构和重点专利技术进行了分析，并简要阐述了热障涂层技术未来发展方向，以期为进一步开展热障涂层技术研究提供参考与支撑。

航空 2026年04月28日 1 点赞 0 评论 93 浏览

热障涂层辐射传热特性的研究进展

摘要：随着航空发动机、燃气轮机向着高推重比、高热效率的方向发展，涡轮进口温度（TIT）不断提高，热障涂层（TBCs）作为涡轮发动机热端部件中至关重要的热防护材料面临着严峻的挑战。研究表明，当燃气温度大于1 200 ℃时，热障涂层材料中辐射传热占总体传热的比例迅速增加，高温下热障涂层辐射传热特性研究显得尤为重要。综述了热障涂层材料、涂层结构对其辐射传热特性的影响，总结了热障涂层的光谱反射率、透射率、吸收率等光学性质与涂层材料及微观组织之间的关系，展望了热障涂层陶瓷材料辐射传热特性的研究方向。

航空 2026年04月27日 1 点赞 0 评论 77 浏览

大气等离子喷涂热障涂层界面设计及寿命优化研究进展

摘要：热障涂层是广泛应用在航空发动机和燃气轮机热端部件表面的隔热功能涂层，能够显著提高发动机的工作效率和服役寿命。然而，在服役过程中，热障涂层通常会在界面或近界面区域发生横向裂纹的萌生、扩展及合并，最终导致涂层失效。因此，提升界面及近界面区域的稳定性是延长热障涂层寿命的关键。本文系统性地综述了当前应用于热障涂层界面/表面的处理技术，涵盖喷砂、激光方法构筑界面三维结构以及激光表面重熔等方法。同时，深入分析了界面结构对氧化物生长、界面裂纹萌生与扩展，以及对热障涂层寿命的影响规律，并进行归纳和总结了相关研究成果。这些研究对热障涂层界面结构设计及寿命优化具有重要的指导意义。

航空 2026年04月24日 1 点赞 0 评论 102 浏览

激光冲击强化机理及其在航空构件上的应用

摘要：航空构件因服役环境恶劣、应力条件复杂等因素，常常发生疲劳断裂，这严重影响了航空发动机的安全可靠性。激光冲击强化技术因其具有在材料表层引入超过1 mm 的微观组织形变层和残余压应力层，并能极大提高材料的力学性能、提升金属零部件的疲劳寿命等特点，自诞生之日起便引起了广泛的关注，在航空发动机零部件的生产和修理中实现了批量化应用并取得了巨大的效益。首先概述了激光冲击强化的基本原理，分析了激光冲击强化对材料力学性能和微观组织演变规律的影响，揭示了激光冲击强化在提升金属零部件残余压应力、硬度、拉伸性能和疲劳性能等力学性能方面的显著优势。材料力学性能的变化和微观组织演变主要得益于激光冲击强化过程中等离子体诱导冲击波的应力效应，并就其微观组织演变过程总结激光冲击强化机制。此外，将深入讨论激光冲击强化在典型航空零部件方面的应用情况，分析总结了不同类型航空结构件的激光冲击强化特点与研究进展，探讨了激光冲击强化技术提升航空发动机系统安全可靠性方面的重要作用，旨在为进一步提升航空部件的综合性能提供理论参考。

航空 2026年04月23日 1 点赞 0 评论 104 浏览

运载火箭表面防护技术及其研究进展

摘要：运载火箭是将人类制造的卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等各种航天器推向太空的重要载具，其中运载火箭表面防护技术是其成功发射的重要保障。概述了运载火箭表面防护技术，主要包括烧蚀性热防护涂层技术、非烧蚀性热防护涂层技术、环境适用性表面涂层技术和低温绝热材料技术等。烧蚀性热防护涂层是通过质量损耗带走热量的一种有机涂层，可分为两类：环氧类烧蚀防热涂层和硅橡胶类烧蚀防热涂层，前者存在附着力好的优点，但是高温易开裂，涂层韧性差，适用于较低热流密度防护；后者耐温性好，但存在烧蚀易粉化的缺点。非烧蚀性热防护涂层是一类高红外辐射率的陶瓷无机涂层，国外已经发展了三代非烧蚀性热防护涂层材料体系，适用于可重复运载火箭关键部位的热防护，但国内研究基础与工程能力相对不足。环境适用性表面涂层主要用于应对运载火箭地面发射时面临高盐雾、高湿热、高辐射等环境工况，发展了防辐射、抗静电等防护涂层。低温绝热材料起到超低温液氧/液氢工况保温隔热的作用，主要有泡沫材料和气凝胶材料，前者较后者施工工艺更为灵活，满足复杂形状的高效隔热。总结了近年来国内外运载火箭表面防护技术的发展现状和趋势，介绍了运载火箭卫星整流罩、推进剂贮箱和舱体尾部等不同部位面临的不同防隔热需求，为相关的研究工作提供了技术参考。

航空 2026年04月22日 1 点赞 0 评论 79 浏览

空气动力学表面减阻技术研究进展

摘要：表面减阻技术因其较高的应用价值成为空气动力学研究的重要方向之一。本文对气固界面表面减阻相关研究作了系统的分类和概括，从减阻研究方法、表面摩擦减阻和表面压差减阻3 个方面进行阐述。在研究方法方面，文中对气动减阻研究中主要的风洞试验方法和阻力测量方法进行了概述，并分析了各研究方法的技术特征，同时分析了计算流体力学技术在气动减阻研究中的应用。表面摩擦减阻主要总结了表面纵向沟槽（肋条）、展向沟槽等结构的研究进展，包括结构形貌及沟槽尺寸的研究、减阻机理研究及应用情况。表面压差减阻部分主要概述了表面结构在钝体上的减阻特点，总结了表面粗糙度、凹坑、沟槽等结构在延迟边界层分离中的作用机理，及影响其减阻效果的结构形貌和尺寸的研究进展。本文针对不同的阻力方式系统地概括了表面减阻技术的研究进展及表面形貌的主要制造方法，为表面减阻应用提供支持。

航空 2026年04月21日 1 点赞 0 评论 76 浏览

面向航空航天合金复杂结构的等离子电解抛光技术研究现状及展望

摘要：随着航空航天领域对零件表面质量和结构复杂度要求的不断提高，复杂结构合金表面高效精密抛光技术的发展受到广泛关注。系统综述了当前复杂结构表面抛光技术的研究进展，涵盖了传统机械抛光、磨粒流抛光、磁流变抛光、激光束与电子束等能量束抛光，以及电化学抛光等典型方法，分析了各类技术在加工效率、适应性及表面质量方面的优势与局限性。随后，重点分析了等离子电解抛光的材料去除及表面平滑机制。结合近年来的研究进展，归纳了等离子电解抛光的新方法；总结了关键工艺参数及其对表面质量的影响规律；介绍了等离子电解抛光技术在不同合金材料及复杂结构件表面抛光中的应用效果。最后，对合金复杂结构表面抛光技术进行了总结。特别地，指出当前等离子电解抛光为代表的高效精密抛光技术在复杂结构加工中的发展瓶颈，提出未来研究应聚焦于多物理场耦合机制解析、智能化装备开发及绿色可控工艺构建，以推动该技术在航空航天乃至生物医疗和精密模具等领域的工程化应用。

航空 2026年04月15日 1 点赞 0 评论 98 浏览