基于等离子喷涂工艺全程模拟的热障涂层性能预测方法研究

利用等离子喷涂工艺制备热障涂层是研制新一代低散热发动机亟待解决的重要隔热技术之一，预测热障涂层的各类基本物理、力学性能对于指导等离子喷涂工艺的优化及新型高性能热障涂层的开发具有重要意义。目前国内外有关热障涂层的性能预测方法研究主要是基于经验公式法、神经网络法等传统方法，缺乏对"工艺-组织-性能"的统一认识，尚未建立起从原始工艺参数到最终涂层性能的系统预测方法。本项目将摆脱传统方法对大量实验的依赖性，基于已掌握的等离子喷涂工艺全程模拟技术，从原始喷涂工艺参数出发，模拟给定工况下热障涂层的显微组织形貌；利用有限元法预测虚拟涂层的热导率、热膨胀系数、隔热性能等基本物理性能，以及弹性模量、结合强度、抗热震能力等力学性能；并系统研究裂纹、孔洞等缺陷对涂层基本性能的影响规律，揭示其失效机理。