항공엔진 기술의 지속적인 발전으로 인해 터빈 블레이드의 작동 온도는 계속해서 높아지고 작업 환경은 더욱 복잡해지고 가혹해지고 있습니다. 초합금 모재와 블레이드 냉각 기술에만 의존하는 것은 더 이상 터빈 블레이드 작업 환경의 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
1950년대에는 터빈 블레이드를 알루미늄 코팅으로 코팅하여 블레이드의 내산화성과 내식성을 효과적으로 향상시켰습니다.
1970년대에는 수정된 알루미나이드 코팅과 니켈-코발트-크롬-알루미늄-이트륨 코팅 코팅이 개발되어 터빈 블레이드의 내산화성과 내식성이 더욱 향상되었습니다.
1980년대에는 단열 및 내산화성을 갖춘 열차폐 코팅이 터빈 블레이드 표면에 일반적으로 증착되었습니다.
21세기부터 고온에 강한 터빈 블레이드용 희토류 코팅은 항공 엔진 기술 분야의 연구 방향 중 하나였습니다.
항공기 엔진 터빈 블레이드용 코팅에는 세 가지 주요 유형이 있습니다. 단일층 알루미늄 도금 또는 변형 알루미나이드 코팅, 단일층 니켈-코발트-크롬 알루미늄-이트륨 코팅 및 이중층 열 차단 코팅입니다. ① 단층 알루미나이징 또는 변성 알루미나이드 코팅은 분말 알루미나이징, 화학 기상 증착 및 기타 공정을 통해 준비할 수 있습니다. ② 단층의 Ni-코발트-크롬-알루미늄 이트륨 코팅은 플라즈마 분사, 물리적 기상 증착 및 기타 공정을 통해 준비할 수 있습니다. 코팅 중의 알루미늄 원소는 외부 환경의 산소와 반응하여 코팅 표면에 연속적으로 치밀한 알루미나층을 형성하여 산소 원소가 코팅 및 매트릭스 내부로 퍼지는 것을 방지하여 산화시키는 역할을 합니다. 그리고 내식성. ③ 이중층 구조의 차열코팅은 주로 금속 매트릭스, 결합층, 열성장 산화물층, 세라믹층으로 구성되며 주요 구조 구성은 그림 2와 같다. 결합층은 플라즈마 스프레이, 진공 아크 도금 및 다른 공정과 열 차단 코팅은 플라즈마 분사, 전자 물리적 기상 증착 및 기타 공정을 통해 준비될 수 있습니다. 접착층에는 두 가지 기능이 있습니다. 하나는 산화 및 내식성 능력을 향상시키는 것입니다. 반면, 세라믹 층과 초합금 매트릭스 사이의 열 변형 응력은 조정됩니다. 세라믹 층은 열전도율이 낮아 고온 가스에서 금속 매트릭스로의 열 전도를 방지하고 금속 매트릭스의 표면 온도를 낮출 수 있습니다. 전자빔 물리 기상 증착 공정으로 제조된 이중층 열차폐 코팅은 높은 결합 강도와 우수한 표면 마감이라는 장점을 갖고 있어 첨단 항공기 엔진 터빈 블레이드에 널리 사용됩니다.
항공기 엔진 터빈 블레이드 코팅의 주요 기술 지표에는 내산화성, 열전도도 및 열충격 저항성이 포함됩니다. 코팅의 실패 모드에는 주로 주름, 균열, 피부 리프팅 및 벗겨짐이 포함됩니다. 코팅의 수명은 일반적으로 터빈 블레이드의 수명보다 짧습니다. 코팅을 일정 기간 사용한 후에는 코팅을 제거하고 다시 코팅하여 수리할 수 있습니다.
항공기 엔진 터빈 블레이드 코팅 기술은 첨단 항공기 엔진의 핵심 기술 중 하나로 자리 잡았으며 수명 연장, 단열 성능 향상, 내산화성 및 내식성 향상, 신뢰성 향상 방향으로 발전하고 있습니다. 희토류 지르콘산염 또는 알루미네이트와 같은 새로운 코팅은 내열성이 더 높으며 이는 터빈 블레이드 코팅 분야의 연구 초점입니다. 코팅의 내열성을 향상시키기 위해서는 코팅 조성 설계, 다층 구조 설계, 접착층 설계 등의 기술 연구가 이루어져야 합니다. 터빈 블레이드 코팅의 차폐 효과를 줄이고 코팅 품질을 향상시키기 위해 새로운 플라즈마 준비 공정인 플라즈마 - 물리 기상 증착이나 전자 물리 기상 증착 + 플라즈마 스프레이와 같은 전통적인 공정의 조합과 같은 코팅 준비 기술에 대한 연구가 수행됩니다. 수명, 단열성능, 코팅 신뢰성
