电子束物理气相沉积叶片热障涂层工艺稳定性提升技术研究

作者：滕晓丹; 彭徽^*; 李刘合; 郭洪波; 宫声凯

来源：航空制造技术, 2023, 66(Z1): 40-52.

DOI：10.16080/j.issn1671-833x.2023.01/02.040

• 电子束物理气相沉积
• 热障涂层
• 工艺稳定性
• 微观组织
• 厚度均匀性
• 燃气热冲击

电子束物理气相沉积（EB–PVD）是航空发动机涡轮叶片涂层的先进制备技术。EB–PVD的工艺稳定性对于叶片涂层质量及批产一致性至关重要。本研究针对我国先进航空发动机对高性能热障涂层的应用需求，研制出了EB–PVD自动蒸发沉积技术和叶片多自由度涂层沉积技术。工艺验证和性能测试结果表明，所研制的自动蒸发沉积技术可使涂层过程靶材消耗均匀稳定，涂层质量良好；双坩埚结构配置可进一步满足新一代超高温双层结构热障涂层工艺需求。所研制的多自由度沉积技术有助于提升叶片涂层厚度均匀性，改善缘板涂层质量，实现涂层厚度和微观组织的精确调控。利用上述工艺制备的涂层试片抗燃气热冲击性能优异，模拟叶片缘板位置涂层寿命与模拟叶身位置涂层寿命相近。

• 单位
  自动化学院; 北京航空航天大学