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基于Au-Pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法與流程

文檔序號:39723152發(fā)布日期:2024-10-22 13:17閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于,包括如下步驟:

2.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:所述第一多界面氧化鋁層包含八層氧化鋁薄膜,第二、三多界面氧化鋁層包含六層氧化鋁薄膜,第四多界面氧化鋁層包含兩層氧化鋁薄膜。

3.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:下層薄膜熱電偶為pt-au熱電偶,通過沉積工藝制備;

4.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:上層薄膜熱電偶為pt-au熱電偶,通過沉積工藝制備,與上層薄膜熱電偶工藝參數(shù)相同,上層薄膜熱電偶的pt熱電臂和au熱電臂厚度不超過3μm。

5.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:所述電子束物理氣相沉積法參數(shù)為:電子束的功率范圍為40~50kw,形成穩(wěn)定的蒸汽云;渦輪葉片加熱溫度小于700℃,沉積時間為大于30分鐘;之后關(guān)閉電子束渦輪葉片保溫40分鐘,再自然降溫。

6.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:第一多界面氧化鋁層工藝參數(shù):靶材為氧化鋁,將沉積區(qū)域的葉片片表面機械拋光為表面起伏不大于200nm;樣品臺與射頻臺距離為70mm;靶材為氧化鋁,偏壓設(shè)置為700~800v、離子源設(shè)置為2000v~2600v,對葉背區(qū)域進行離子源清洗;調(diào)節(jié)真空室的真空壓力不小于1.0×10-4pa;調(diào)節(jié)沉積溫度為500℃;調(diào)節(jié)氬氣流量,使濺射氣壓調(diào)節(jié)至0.2~0.4pa;對氧化鋁靶材施加360~480w射頻功率及850~1000v偏壓功率;設(shè)置樣品臺轉(zhuǎn)速為3rpm;濺射沉積5h后自然冷卻至室溫;取出后將渦輪葉片在1000℃空氣環(huán)境下退火1h,獲得第一多界面氧化鋁層的第一層;保持真空壓力不小于5.0×10-3pa,分別選擇400℃、300℃、200℃、300℃、400℃、300℃和200℃的沉積溫度進行沉積,且每次沉積后均濺射沉積5h后自然冷卻至室溫,再經(jīng)過1000℃空氣環(huán)境下退火1h,分別獲得第一多界面氧化鋁層的第二層至第八層;第一多界面氧化鋁層總厚度不超過2.5μm。

7.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:第二多界面氧化鋁層工藝參數(shù):靶材為氧化鋁,樣品臺與射頻臺距離為70mm;靶材為氧化鋁,偏壓設(shè)置為700~800v、離子源設(shè)置為2000v~2600v,對葉背區(qū)域進行離子源清洗;調(diào)節(jié)真空室的真空壓力不小于1.0×10-4pa;沉積溫度為300℃;調(diào)節(jié)氬氣流量,使濺射氣壓調(diào)節(jié)至0.2~0.4pa;對氧化鋁靶材施加360~480w射頻功率及850~1000v偏壓功率;設(shè)置樣品臺轉(zhuǎn)速為3rpm;濺射沉積5h后自然冷卻至室溫;取出后將渦輪葉片在900℃空氣環(huán)境下退火1h,獲得第一多界面氧化鋁層的第一層;保持真空壓力不小于5.0×10-3pa,分別選擇400℃、300℃、200℃、300℃和400℃的沉積溫度進行沉積,且每次沉積后均濺射沉積5h后自然冷卻至室溫,再經(jīng)過900℃空氣環(huán)境下退火1h,分別獲得第一多界面氧化鋁層的第二層至第六層;第一多界面氧化鋁層總厚度不超過2μm。

8.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:第三多界面氧化鋁層工藝參數(shù)與第二多界面氧化鋁層工藝相同,僅僅改變了各層的沉積溫度,各層沉積溫度依次為400℃、300℃、200℃、300℃、400℃和300℃,獲得第三多界面氧化鋁的第一層至第六層,第三多界面氧化鋁層總厚度不超過2μm。

9.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:第四多界面氧化鋁層工藝參數(shù)與第二多界面氧化鋁層工藝相同,僅僅改變了各層的沉積溫度,各層沉積溫度依次為400℃和300℃,獲得第四多界面氧化鋁的第一層和第二層,第四多界面氧化鋁層總厚度不超過1μm。

10.如權(quán)利要求1所述的基于au-pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,其特征在于:步驟2~4中對au-pt薄膜熱電偶的電極位置進行遮擋,防止電極被沉積覆蓋。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供基于Au?Pt薄膜熱電偶的熱障涂層隔熱效果試驗方法,包括如下步驟:制備絕緣層、制備下層薄膜熱電偶、制備熱障涂層、制備上層薄膜熱電偶、熱障涂層隔熱效果試驗。本發(fā)明通過在渦輪葉片表面制備雙層Au?Pt薄膜熱電偶實現(xiàn)1000℃以下流場環(huán)境下熱障涂層的評價。

技術(shù)研發(fā)人員:羅炳威,田青云,羅飛,王素杰,馬可欣,梁磊,熊希雅
受保護的技術(shù)使用者:中國航發(fā)北京航空材料研究院
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/10/21
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