低導熱障隔熱保溫陶瓷功能涂料
航空發(fā)動機和燃氣輪機的發(fā)展代表國家重大裝備制造業(yè)的總體水平,是國家高新技術產(chǎn)業(yè)與科技實力的重要體現(xiàn)之一,涉及到航天、艦船、能源等多個領域。因此提升部件的耐溫能力,是就較為重要的研究方向。傳統(tǒng)的熱障陶瓷涂層多以熱噴涂形式的氧化鋯基陶瓷材料為主,添加稀土氧化物作為穩(wěn)定劑,例如YSZ(6~8wt%Y2O3改性的ZrO2),是較為常用,也是應用比較成熟的熱障陶瓷材料,導熱系數(shù)可以達到2.3W/M.K,250μm左右的厚度可以降低170℃的溫度。
但是由于氧化鋯會隨著溫度的變化發(fā)生相變,導致不可逆的體積膨脹,多次熱循環(huán)下容易導致陶瓷層開裂。因此在1200℃以上的環(huán)境,常規(guī)的YSZ雙層熱障涂層就有些不太適用了,根據(jù)情況需要對現(xiàn)有陶瓷層進行改性,例如添加多項稀土改性劑,或者是更換更具有穩(wěn)定性的陶瓷熱障材料。
不同于熱障陶瓷涂層,冷噴涂隔熱保溫涂料,采用特制合成的無機硅酸鹽溶液、硅酸鋁纖維、熱反射物質(zhì)和精選空心陶瓷微珠加工而成。涂層導熱系數(shù)可以達到0.038w/m.k,但是相較于熱障陶瓷涂層可以用于航空發(fā)動機等動態(tài)熱沖擊強的設備,冷噴隔熱保溫涂層更適用于高溫窯爐、爐膛;高溫模具、管道、電爐、感應爐、回轉窯等靜態(tài)設備的保溫場景。例如ZS-1(2000℃)低導熱障隔熱保溫陶瓷功能涂料。
不同種類的熱障隔熱保溫涂層,適用的范圍存在著一定的差異,使用前還是需要詳細了解工況與涂層適用情況。