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原文传递一种热障涂层高温冲蚀的检测方法

专利名称：	一种热障涂层高温冲蚀的检测方法
摘要：	一种热障涂层高温冲蚀的检测方法，包括：获取样品的初始质量或样品表面的热障涂层初始面积；向固定在预设位置的样品表面喷射高温焰流；在样品表面温度和高温焰流的方向满足一定条件时，向高温焰流中掺杂冲蚀颗粒，对样品表面的热障涂层进行高温冲蚀；获取高温冲蚀后的样品的剩余质量或样品表面的热障涂层剩余面积；基于样品的初始质量和剩余质量，计算样品表面的热障涂层的冲蚀速率，或者基于样品表面的热障涂层初始面积和热障涂层剩余面积，计算热障涂层剩余面积与热障涂层初始面积的比值。本发明通过模拟航空发动机工作状态下的高温冲蚀环境，对热障涂层进行高温冲蚀检测，为热障涂层材料的研究提供了可靠的依据，提高了热障涂层的检测效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湘潭大学
发明人：	朱旺;谭振宇;杨丽;周益春
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910219258.3
公开号：	CN109900577A
代理机构：	北京中政联科专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	陈超
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	411100 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘27号
主权项：	1.一种热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，包括：获取样品的初始质量或样品表面的热障涂层初始面积，所述样品表面涂覆有所述热障涂层；向固定在预设位置的所述样品的表面喷射高温焰流；在所述样品表面温度达到第一预设温度，且所述高温焰流与所述样品表面之间的夹角为预设角度时，向所述高温焰流中掺杂冲蚀颗粒，对所述样品表面的热障涂层进行高温冲蚀；获取高温冲蚀后的所述样品的剩余质量或所述样品表面的热障涂层剩余面积；基于所述样品的初始质量和剩余质量计算所述样品表面的热障涂层的冲蚀速率，或者基于所述样品表面的热障涂层初始面积和热障涂层剩余面积，计算所述热障涂层剩余面积与热障涂层初始面积的比值。 2.根据权利要求1所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，在对所述样品表面的热障涂层进行高温冲蚀的同时或者之后，还包括：通过冷却气源对所述样品进行冷却。 3.根据权利要求2所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述样品包括试片级样品和叶片级样品；其中，所述样品为试片级样品时，所述通过冷却气源对所述样品进行冷却的步骤包括：将所述冷却气源通过冷却通道垂直吹向所述试片级样品的背面；所述样品为叶片级样品时，所述通过冷却气源对所述样品进行冷却的步骤包括：将所述冷却气源垂直吹入所述叶片级样品的冷却通道中。 4.根据权利要求2所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述冷却气源为压缩空气，所述冷却气源的压力范围为0.1-1Mpa，所述冷却气源的流量范围为0-100L/min。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述高温焰流的生成步骤包括：将煤油增压至预设压力，并进行雾化，得到雾化煤油；将所述雾化煤油与氧气混合，得到燃料气源；将所述燃料气源在超音速喷枪内点燃，生成所述高温焰流。 6.根据权利要求5所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述雾化煤油的流量范围为3-6L/h；所述氧气的流量范围为130-250L/min；和/或，所述氧气的压力范围为0.8-2.4MPa，所述氧气的压力比所述雾化煤油的压力高0.2MPa。 7.根据权利要求1-4中任一项所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述第一预设温度的范围为900-1500℃；和/或所述预设角度的范围为0-90°。 8.根据权利要求1-4中任一项所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述冲蚀颗粒为硬质颗粒，其直径范围为2-400μm。 9.根据权利要求1-4中任一项所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述冲蚀颗粒的输送速率的范围为0-10g/min。 10.根据权利要求1-4中任一项所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，所述计算所述样品表面的热障涂层的冲蚀速率的方法按每单位冲蚀颗粒所导致的样品损失的质量计算，所述冲蚀速率的计算公式为：式中，R表示冲蚀速率，单位无量纲；M表示样品的初始质量，单位为克(g)；m表示高温冲蚀后样品的剩余质量，单位为克(g)；a表示冲蚀颗粒的输送速率，单位为克每分钟(g/min)；h表示冲蚀时间，单位为分钟(min)。 11.根据权利要求1-4中任一项所述的热障涂层高温冲蚀的检测方法，其特征在于，还包括：基于所述样品表面的热障涂层的冲蚀速率和冲蚀时间作二维数据点图，其中，横坐标为冲蚀时间，纵坐标为冲蚀速率。
所属类别：	发明专利