平头压痕蠕变疲劳理论体系及其在热障涂层中的应用研究

针对材料和材料/结构系统建立平头压痕蠕变疲劳理论体系，研制出一套平头压痕蠕变疲劳测试系统，建立由平头压痕蠕变疲劳试验确定受压材料的蠕变疲劳性能（变形、损伤、失效及裂纹扩展速度、裂纹形核规律等）和受压材料/结构系统的界面特性的方法，得到平头压痕蠕变疲劳试验与常规蠕变疲劳试验的定量关系。开发相应的有限元软件系统，从而能准确模拟平头压痕蠕变疲劳试验的全过程，对相应机理进行研究。将平头压痕蠕变疲劳应用于热障涂层（TBC）系统中，确定TBC各系统的力学特性和界面特性。该项研究将极大地推动压痕理论的发展和应用，提出的较完整的理论体系将弥补常规蠕变疲劳方法的不足，在一定范围内替代常规蠕变疲劳试验。将其应用到TBC系统，有望取得突破性的进展，获得TBC系统各层的材料性能，尤其是界面强度，不仅有利于高温含TBC构件强度和寿命分析，同时也有利于TBC系统的工艺制度的制定。