重型燃气轮机高温叶片热障涂层烧结问题研究进展

作者：吕伯文; 江鹏; 李定骏; 王铁军^*

来源：中国材料进展, 2020, 39(11): 855-870.

• 重型燃气轮机
• 高温叶片
• 热障涂层
• 烧结
• 模型

燃气轮机是清洁高效火电能源系统的核心动力装备,对保障国家能源安全和国防安全具有重要意义。燃气轮机技术等级的主要标志是透平前燃气温度水平,目前国际先进重型燃气轮机的已达到1500～1600℃,这对燃气轮机高温叶片设计与制造提出了严峻挑战。为此,科技人员提出了多种应对方案,相对而言,热障涂层制造成本较低,隔热效果显著,是国际公认的重型燃气轮机制造的关键核心技术之一。在长期高温服役环境下,热障涂层系统的陶瓷隔热层会发生显著的烧结现象,从而引起涂层微结构、力学、热学性能的变化,严重影响涂层的热障效果和安全服役。可见,陶瓷层烧结是制约热障涂层长期服役稳定性与寿命的瓶颈之一。介绍了重型燃气轮机热障涂层烧结问题的最新研究进展,包括烧结现象及其表征、烧结力学模型及其行为预测、抗烧结涂层的设计及其验证、抗烧结参数及评价方法等,并对未来研究方向进行了展望。

• 单位
  机械结构强度与振动国家重点实验室