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論文推薦 | 中國科學院金屬研究所常新春老師團隊：地面重型燃氣輪機及其熱障涂層的研究進展與發展趨勢

2024-05-20 17:13:53 作者：常新春老師團隊來源：中國表面工程分享至：

熱障涂層在高溫下通常面臨CMAS（CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂）腐蝕、氧化、相變與燒結等問題，其抗CMAS腐蝕性等關鍵性能極大地影響涂層壽命，提高熱障涂層的性能刻不容緩。因此，為了給提高熱障涂層的性能方面的研究提供參考依據，中國科學院金屬研究所常新春老師團隊在《中國表面工程》2024年第1期發表綜述論文《地面重型燃氣輪機及其熱障涂層的研究進展與發展趨勢》，對燃機熱障涂層的隔熱性、抗氧化性、抗熱震性及抗CMAS腐蝕性等關鍵性能的研究進展進行了歸納疏理。

引用格式

鄒蘭欣, 常輝, 高明浩, 崔鳳靜, 張甲, 徐娜, 常新春. 地面重型燃氣輪機及其熱障涂層的研究進展與發展趨勢[J]. 中國表面工程, 2024, 37(1): 18-40.

ZOU Lanxin, CHANG Hui, GAO Minghao, CUI Fengjing, ZHANG Jia, XU Na, CHANG Xinchun. Research Progress and Development Trend of Ground Heavy Duty Gas Turbine and Its Thermal Barrier Coatings[J]. China Surface Engineering, 2024, 37(1): 18-40.

精彩看點

1. 論文創新點

本文對地面重型燃氣輪機及其熱障涂層的研究進展與發展趨勢進行了較為全面的綜述，針對高溫下燃氣輪機熱障涂層遇到的一些問題，對熱障涂層的隔熱性、抗氧化性、抗熱震性的研究進展進行了歸類闡述，重點分類詳述了熱障涂層的CMAS腐蝕機理及其防護研究進展，并對未來熱障涂層失效機制研究的手段與方法進行了展望。

2. 重要結論

（1）與發達國家相比，我國重型燃氣輪機在制造技術水平及維修水平上仍存在較大差距，未來將朝著高參數、高性能、低污染、大型化進行發展。

（2）一般情況下，熱障涂層首選雙層結構形式，材料首選8YSZ和MCrAlY，制備工藝首選APS。

（3）盡管熱障涂層已經得到了廣泛應用，然而隨著工業的迅猛發展，傳統的熱障涂層已經達不到下一代重型燃氣輪機的服役要求，提高熱障涂層的性能成為當前的重點課題。

（4）熱障涂層的材料、結構以及制備工藝對性能的提高至關重要。為了確保重型燃氣輪機能在更高溫度下長時間安全運作，應該繼續尋找、設計和開發具有低熱導率、抗氧化性、抗熱震性及抗腐蝕性能好的新型熱障涂層材料；加大對熱障涂層的結構設計研究的投入、調控熱障涂層的結構參數；改進和發展新的熱障涂層制備工藝等。