封严涂层-薛伟海-中国科学院金属研究所

涂层组分
孔隙
固体润滑相 金属相
封严涂层通常由三种结构成分复合而成。金属相：提供涂 层强 、减少涂层向叶片的转移；孔隙：促进涂层的破碎。
急需研究
苏尔寿刮擦试验机
高速刮擦试验建立的磨损机制图
封严涂层粉身碎骨只为节能降耗，国外早已开展 研究，并设计了一系列涂层。国内这方面的研究 还处于起步阶段，需要大家共用努力。
封严涂层
粉身碎骨为哪般
薛伟海 11博2班 专用材料与器件研究部
节能降耗
石油资源的日益紧缺，油价不断攀升，降低 石油消耗成为人类共同追求的目标。
节能降耗
09年航空燃油所占石油消耗的比例：7.3%， 这一比例还在不断升高。
节能降耗
涡轮风扇发动机是广泛应用的一类航空发动机， 提高其效率，降低油耗对节能降耗作用巨大。
涡轮风扇发动机
燃烧室
转子叶片与机匣
叶片与机匣间隙 涡扇机示意图
提高发动机的效率就要减小叶片与机匣的间隙 涡扇机内气流路径：风扇 → 调压器 → 压气机 → 燃烧室 保持通过每一级的气流压力差是获得高效率的关键
涡轮风扇发动机
可能 刮擦
装配 间隙
飞机运行过程中转子叶片与机匣间的间隙变化
间隙又不能太小，否则叶片与机匣可能会产生刮 擦，不仅影响效率，还可能威胁飞行安全。
封严涂层
机匣
封严涂层 叶片
用热喷涂技术喷涂在机匣内壁与叶片相对的位置 刮擦封严涂层产生与叶尖外形相衬的磨痕，保持间隙最小 要求封严涂层易于磨损，在叶片高速刮擦条件下不损伤叶片
经济效益
2002年英国Rolls-Royce公司确认，可刮削封严涂层的应 用至少降低0.5％的推力比油耗(TSFC)，每台三叉戟500 型发动机由于降低叶片磨损而延长服役寿命，将直接获 得87000～232400英镑的收益。