先進航空發(fā)動機抗沖蝕涂層技術(shù)

目錄
序
前言
第1章緒論1
1.1沖蝕概述1
1.1.1沖蝕的定義與分類1
1.1.2沖蝕的主要影響因素1
1.2航空領(lǐng)域的沖蝕問題5
1.2.1民用領(lǐng)域的沖蝕問題6
1.2.2軍用領(lǐng)域的沖蝕問題6
1.3我國自然環(huán)境特點與沖蝕問題8
1.4航空發(fā)動機的沖蝕與防護技術(shù)9
1.4.1粒子分離技術(shù)11
1.4.2抗沖蝕涂層技術(shù)12
1.5抗沖蝕涂層技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀12
1.5.1材料沖蝕損傷理論的發(fā)展13
1.5.2抗沖蝕涂層結(jié)構(gòu)/材料一體化設(shè)計14
1.5.3抗沖蝕涂層的制備工藝與方法15
1.5.4抗沖蝕涂層的性能評估方法16
1.5.5抗沖蝕涂層的應(yīng)用情況18
參考文獻19
第2章航空發(fā)動機壓氣機沖蝕損傷機理23
2.1材料的沖蝕損傷理論23
2.1.1塑性材料的沖蝕理論24
2.1.2脆性材料的沖蝕理論31
2.2先進航空發(fā)動機壓氣機沖蝕典型特征與損傷機理37
2.2.1高應(yīng)變率沖擊38
2.2.2二次沖蝕磨損39
2.2.3沖擊各向異性41
2.2.4沖擊疲勞損傷43
2.2.5壓氣機沖蝕損傷機理44
2.3復(fù)合材料的沖蝕損傷與防護46
參考文獻49
第3章抗沖蝕涂層的優(yōu)化設(shè)計方法52
3.1抗沖蝕涂層結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計52
3.1.1抗沖蝕涂層的參數(shù)化結(jié)構(gòu)建模52
3.1.2三維沖蝕模型的校驗58
3.1.3抗沖蝕涂層的沖擊動態(tài)響應(yīng)60
3.2抗沖蝕涂層結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響63
3.2.1涂層總厚度對抗沖蝕性能的影響64
3.2.2涂層總層數(shù)對抗沖蝕性能的影響65
3.2.3層間調(diào)制比對抗沖蝕性能的影響68
3.3涂層材料與結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計70
3.3.1氮化物單層涂層71
3.3.2氮化物多層涂層77
3.3.3氮化物納米多層涂層89
參考文獻92
第4章抗沖蝕涂層的制備方法94
4.1等離子體94
4.1.1等離子體的熱平衡態(tài)95
4.1.2等離子體的電離率95
4.1.3氣體放電理論與特性96
4.1.4等離子體鞘層與離子轟擊效應(yīng)97
4.2物理氣相沉積方法98
4.2.1真空蒸發(fā)鍍98
4.2.2磁控濺射99
4.2.3電弧離子鍍100
4.3偏壓對抗沖蝕涂層性能的影響101
4.4氮氣流量對抗沖蝕涂層性能的影響110
4.4.1氮氣流量對涂層組織結(jié)構(gòu)的影響110
4.4.2氮氣流量對涂層力學(xué)性能的影響119
4.4.3氮氣流量對涂層抗沖蝕性能的影響121
4.5溫度對抗沖蝕涂層性能的影響123
4.6抗沖蝕涂層的清洗與再制造127
4.6.1激光清洗的基本原理127
4.6.2抗沖蝕涂層的激光清洗工藝127
4.6.3再制造涂層抗沖蝕性能研究136
參考文獻141
第5章涂層的性能表征方法145
5.1涂層基本性能表征方法145
5.1.1涂層形貌表征方法145
5.1.2涂層物相表征方法145
5.1.3涂層力學(xué)性能表征方法148
5.2微納力學(xué)性能表征方法151
5.2.1高應(yīng)變率沖擊表征152
5.2.2各向異性表征與分析155
5.3重復(fù)沖擊試驗162
5.3.1重復(fù)沖擊試驗方法162
5.3.2不同涂層結(jié)構(gòu)的重復(fù)沖擊性能163
5.4涂層對基體疲勞強度影響的表征方法167
5.4.1帶涂層鈦合金平板或葉片振動疲勞167
5.4.2旋轉(zhuǎn)彎曲條件下的疲勞壽命和疲勞強度測定172
5.4.3恒幅軸向加載條件下的疲勞壽命和疲勞強度測定175
參考文獻178
第6章涂層的抗沖蝕與腐蝕性能評價方法179
6.1標(biāo)準(zhǔn)沙與沙塵特性179
6.1.1標(biāo)準(zhǔn)沙與沙塵標(biāo)準(zhǔn)179
6.1.2我國自然環(huán)境的沙塵特性185
6.2涂層的抗沖蝕性能評價188
6.2.1涂層的靜止式?jīng)_蝕試驗188
6.2.2涂層的旋轉(zhuǎn)式?jīng)_蝕試驗191
6.2.3沖蝕率表征192
6.3抗沖蝕涂層抗腐蝕性能與損傷機理193
6.3.1抗沖蝕涂層的鹽霧腐蝕試驗方法與機理193
6.3.2抗沖蝕涂層的熱腐蝕試驗方法與機理196
6.3.3抗沖蝕涂層的腐蝕-沖蝕耦合損傷機理202
參考文獻207
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