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自修复热障涂层提高航空发动机效率延长使用

2019年03月23日 栏目:娱乐

荷兰代尔夫特理工大学研究人员针对发动机关键零部件开发出一种全新的自修复热障涂层,可用于提高燃气涡轮发动机效率,延长发动机使用寿命,降低维护成

荷兰代尔夫特理工大学研究人员针对发动机关键零部件开发出一种全新的自修复热障涂层,可用于提高燃气涡轮发动机效率,延长发动机使用寿命,降低维护成本。该技术已经在航空发动机上完成了测试,预计还将用于舰船、潜艇的动力系统。

发动机的运行依赖于关键部件的稳定性,这些关键部件都覆盖着热障涂层(TBC)。如果热障涂层失效,将会加速关键部件如发动机叶片的老化速度,并终导致发动机停止运行。

全新的陶瓷涂层包括一层氧化锆,该化合物中包含颗粒状的钼和硅。正是这些颗粒确保了陶瓷涂层的自修复能力,在有裂痕的地方,硅会被氧化产生二氧化硅从而将裂缝填充。

自修复热障涂层提高航空发动机效率延长使用

随后,二氧化硅与陶瓷涂层相互作用,会在裂缝处生成稳定的“填充物”。

这种可修复细小裂缝的陶瓷热障涂层,有助于将涂层使用寿命延长20~25%,显著降低维护成本,减少燃气涡轮发动机生命周期内更换零件的数量。利用该涂层,能够使发动机承受高于结构件熔点的温度,有助于节省燃料并减少二氧化碳排放。

欧盟第七框架计划向这个名为“自修复热障涂层(SAMBA)”的研究项目提供了320万欧元的资助。现有航空发动机的热障涂层还不具备任何自修复能力,这就意味着SAMBA项目开发的全新自修复热障涂层能够在涡轮增压发动机维护方面产生革命性影响。另外,热障涂层还可用在诸如提升热管理系统以及提高发动机燃油效率等方面。(北方科技信息研究所 王召阳)

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