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发动机是航天航空飞机最重要的部分。可磨耗封严涂层的应用大幅度的改善航天航空飞机发动机的气路封闭,提高了发动机整体的工作效率与性能,延长了服役寿命,对于可磨耗封严涂层的研究与应用已经成为全世界航天航空领域的一个重要的课题。本文介绍对比分析了各种气路封闭技术,并对可磨耗封严涂层近些年国内外研究状况做出了简要的介绍,着重对可磨耗封严涂层的成分材料进行了分析并最终确定了涂层的成分以及配比。可磨耗封严涂层作为牺牲性涂层,性能上既要满足可磨耗,又要有一定强度硬度抵御外界冲蚀,为了满足这一对矛盾的性能本文设计了三种ZrO2陶瓷基可磨耗封严涂层,其中一种含有Al2O3、聚苯酯(PHB)以及h-BN三种组分,一种含有聚苯酯(PHB)、以及h-BN两种组分,另外一种含有Al2O3、以及聚苯酯(PHB)两种组分。采用二次造粒以及等离子处理技术制备了用于喷涂的团聚粉体,研究结果表明,经过两次喷雾干燥后的粉体密度较高、粉体尺寸结构稳定、并且球形度较好;经过等离子处理后的粉体的致密度更好、表面光洁度大幅改善、流动性能显著提高。经过粒度分析表明,粉体尺寸符合可喷涂的要求,适合等离子喷涂。采用大气等离子喷涂在321不锈钢试样上制得双层结构的三种涂层,形貌分析表明,可磨耗封严涂层呈典型的等离子喷涂的层片状结构,其中夹杂未融的颗粒、聚苯酯灼烧在原位留下的孔隙以及裂纹等。截面分析表明,涂层截面存在分层的情况。物相分析表明,涂层中仍存在聚苯酯成分可用于工况下气孔的产生。基本性能分析表明,同时添加Al2O3以及h-BN的组分具有更好的综合使用性能。采用热震循环测试三种涂层在800℃下抗热震性能。试验结果表明,含有六方氮化硼组分的热震性能较好。热震机理分析表明,融覆的片层状结构在热应力冲击下产生裂纹并扩展导致失效,陶瓷层以及粘结层的热膨胀系数不同造成的热失配导致涂层开裂,以及Al2O3相变体积变化导致涂层开裂。采用两种角度对涂层表面进行抗冲蚀试验,试验结果表明,涂层的致密化有利于涂层抵抗外界冲蚀。冲蚀失效机制分析表明,冲蚀失效的两种失效机制加速了涂层的剥落与断裂。采用与陶瓷球对磨的方式测试涂层的摩擦磨损性能,试验表明,三种涂层均有一定的可磨耗性能,并且添加六方氮化硼后,不仅可磨耗性能提升,并且磨屑大小均匀,有利于工况条件下对整体发动机的保护。