镍基单晶高温合金/热障涂层体系的应用研究进展

刘砚飞1，2，钟燕2，陶稀鹏3，田伟2，郭会明2，梁伟2（1 中国科学技术大学 材料科学与工程学院；2 中国航发四川燃气涡轮研究院 材料与工艺技术研究室；3 中国科学院金属研究所）

摘要：随着先进航空发动机对于高推重比和高服役可靠性的追求，不断对涡轮叶片材料工艺选用提出更高的要求，采用以镍基单晶高温合金作为基体，叶身外表面涂覆热障涂层的涡轮叶片已成为先进航空发动机的典型特征。镍基单晶高温合金和热障涂层材料的研发、镍基单晶高温合金/热障涂层体系的考核评价是保障涡轮叶片工作安全性的关键，是当前航空发动机领域的研究热点之一。本文对涡轮叶片用镍基单晶高温合金、热障涂层材料的研究及应用情况进行了详细介绍，简要介绍了镍基单晶高温合金/热障涂层体系的考核评价及失效机理研究进展，并从单晶基体/金属底层界面匹配性、新型金属底层和陶瓷面层研发以及考核评价等方面阐述了涡轮叶片用镍基单晶高温合金/热障涂层体系的研究重点，以期为充分发挥镍基单晶高温合金/热障涂层体系使用潜力提供参考。

关键词：镍基单晶高温合金；热障涂层；评价；界面；失效机理