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等离子喷涂热障涂层隔热性能分析方法／王千文等 ·125 · 等离子喷涂热障涂层隔热性能分析方法 王千文 ，毛卫国 。，喻 明 。 (1 湘潭大学低维材料及其应用技术教育部重点实验室 ，湘潭 411300；2 琼州学院电子信息工程学院，五指山572200； 3 湘潭大学材料与光电物理学院材料科学与工程系，湘潭 411300) 摘要 热障涂层材料已成为现代高性能航空发动机的关键材料，而隔热性能一直是评价热障涂层性能的一个 重要指标。首先基于傅里叶导热定律，推导出一维稳态温度场的解析表达式，并讨论 了陶瓷层厚度、陶瓷层上表面工 作温度和金属基底下表面工作温度对热障涂层系统隔热性能的影响。设计了一种比较新颖的实验测试方法，成功实 现了对热障涂层系统内部不同位置的温度进行实时测试和保存实验数据。结果表明，各个温度采集点的实验测试结 果与理论预测结果吻合很好，说明提 出的实验测试方法可以有效评估不同类型的热障涂层材料体系的隔热性能。 关键词 热障涂层 隔热性能 实验测试 中图分类号：TB35 文献标识码：A AnalysisofHeat_insulatingPerformanceofAirPlasmaSprayed ThermalBarrierCoatingSystems WANGQianwen ，MAOWeiguo ，YU Ming，。 (1 KeyLaboratoryofLowDimensionalMaterialsApplicationTechnology，MinistryofEducation，XiangtanUniversity， Xiangtan411105；2 SchoolofElectronicInformationEngineering，QiongzhouUniversity，Wuzhishan572200；3 Faculty ofMaterials，OptoelectronicsandPhysics，Xiang tanUniversity，Xiangtan411105) Abstract Thermalbarriercoatingmaterialhasbecomeakindofkeymaterialsapplied inmodem highperfor- manceaircraftengines，andtheevaluationofthermalinsulationperformanceofthermalbarriercoatingshasbeenan importantindicatorofgoodorbadpedormance．One-dimensionaltemperaturefieldanalyticalsolutionwasderived basedonFourierSlaw．Theeffectsofceramicthickness。thesurfacetemperatureofceramiclayerandthebottom temperatureofmetalsubstrateonthermalinsulationperformanceofthermalbarriercoatingsystem werediscussedin detail．A new experimenta1methodwasdesignedand introducedtoreal-timetesttemperaturedatainthedifferent cross-sectionaIIoeationsalong thesystem thicknessdirection．Theresultsindicatedthattheexperimentaldatacollect— edfrom thesespeciallocationsconsistedwellwiththecorrespondingtheoreticalre