镍基单晶高温合金

抗高温氧化化

通过优化成分与结构，显著降低氧化损伤，延长高温服役寿命。

裴海清 · Shuaishuai, Wang · Zhang H. · Haoyu, Yu · Xiaoyi, Shi · Yang, Yanqiu · 温志勋 · 岳珠峰

Journal of Materials Science and Technology 2026

技术优势

涂层显著延寿

热障涂层试样蠕变寿命明显长于无涂层试样，验证了涂层对合金的保护效果。

抑制界面氧化

涂层试样在TC/BC界面形成连续致密的TGO层，有效阻止基体氧化，而无涂层试样氧化严重。

模型考虑氧化损伤

建立了耦合氧化、缺陷演化和材料退化的蠕变本构与损伤模型，突破传统模型忽视氧化的局限。

模拟准确预测寿命

CPFEM模拟预测的蠕变寿命和变形趋势与实验结果吻合良好，可用于寿命评估。

应用场景

• 航空发动机涡轮叶片：本工作建立的氧化-蠕变耦合模型可预测叶片在高温氧化环境下的蠕变寿命，指导叶片设计与延寿。
• 燃气轮机热端部件：涂层抑制氧化并延长蠕变寿命的结论直接支撑燃气轮机热端部件防护设计。
• 高温防护涂层：本工作系统评估了热障涂层在蠕变-氧化耦合条件下的保护效果与失效机制，为涂层优化提供依据。