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热障涂层服役环境模拟实验方法

更新时间:2009-03-28

热障涂层通常应用于航空发动机高压涡轮叶片表面,对叶片基体起隔热防护和延寿作用,已经成为现代航空发动机高压涡轮叶片三大关键制造技术之一[1-2]。发动机高压涡轮部件服役工况极其恶劣复杂,通常包括:高压和高温燃气(约40个大气压、1400 ℃ 以上)、极端热梯度(0.5~1 ℃/μm)和热流密度、高燃气速率(约1马赫)以及有害环境杂质(水蒸气、砂粒、灰尘、盐类)等(图1)[3-6]。除上述工况外,高速转动的工作叶片具有弯扭特征和高转速(上万转),存在复杂机械载荷作用。

热障涂层要获得更好的使役性能,必须加强组织结构优化设计、调控及其抗衰减退化能力,如涂层随温度、时间和环境等工况变化产生的界面互扩散、陶瓷层烧结、裂纹扩展、热物性和力学性能衰减等等[7-10]。传统研制过程中的上述涂层组织结构及其性能演变规律的表征多依靠单一高温载荷下性能变化,通过破坏式显微分析等常规测试手段进行,不但要开展大量繁琐的研究工作,而且不能准确地反映真实工况下涂层退化行为和使役性能[11-12]

随着航空发动机涡轮前温度的不断提高,环境因素中的腐蚀介质、沉积物和固态粒子对涂层使役下降的负面作用越来越被重视。其中CMAS(CaOMgO-Al2O3-SiO2)环境沉积物已经被工程界和学术界公认为影响涂层早期失效的关键因素之一[13-15],深入认识CMAS对涂层失效影响机制是涂层材料和工艺优化的关键,但复杂的热-机械-化学损伤作用机理通过实验室简单分析难以准确获得。涂层的抗高温冲蚀性能建立在材料基本成分和涂层组织结构基础上,和涂层显微硬度、断裂韧度等参量显著相关,上述参量同时与涂层的热不匹配性和抑制裂纹扩展能力相关,因而优化涂层的抗冲蚀性能,不单单是考虑单一性能提升,还要结合涂层复杂工况条件下使役性能进行优化提升[16-17]

  

图1 民用航空发动机不同部位压力、温度曲线[3]Fig.1 Pressure and temperature distribution curvesin different area of civil aero-engine[3]

在上述背景下,科研及工程人员一直致力于寻找一种有效模拟涂层服役环境的手段及方法,同时发展相关在线评价和测试涂层性能和组织结构演变规律的无损检测手段,更直观地表征涂层的热循环寿命及相对确定涂层使役性能,同时有效地研究涂层多耦合因素的失效机制,快速地将相关数据反馈至涂层材料、涂层工艺等环节,最终降低研制到实机使用过程中风险。目前国内外采用激光、火焰、红外灯等热源方式,建立了不同形式的耦合工况条件下模拟服役环境实验装置和实验方法,分别针对热障涂层开发了红外热波、红外热成像、声发射、交流阻抗谱、拉曼光谱、荧光光谱等无损检测技术[18-23]

1 涂层常规热循环寿命测试

在三代发动机之前,由于涂层服役温度相对较低(8YSZ涂层,服役温度在1100 ℃左右),该阶段主要模拟涂层的抗高温氧化、冷热交替循环,涂层寿命测试方法主要有水淬热震法(thermal shocked)、热循环法(thermal cycling)[24-25]。其中水淬热震法通常被用来快速评价涂层的质量和抗剥离能力,将样品在高温保温后快速放入水中淬冷,表征涂层的抗剥离能力,通过涂层起始剥离次数或剥离当量尺寸或面积比表征涂层的寿命。目前国内外在燃机和航空发动机涡轮叶片热障涂层生产过程中仍然大量使用水淬热震法,其优点是评价快速,且一定程度上可以反映涂层质量,对于涂层层间/界面结合情况和涂层抑制裂纹扩展能力等均可获得极端条件下定性的评价结果,可在生产过程中甄别工艺和涂层质量的明显偏离。

热循环法是利用高温炉对样品进行保温(通常10~60 min),利用空冷或风扇强冷的方式进行循环实验,该方式主要考核长期高温条件及冷热交替对涂层热循环寿命的影响,考核的因素包括界面氧化、界面扩散、高温对陶瓷层烧结及黏结层退化、热不匹配性等,该方法的优点是升温速率、降温速率可通过不同方式实现与发动机环境类似,设备和操作简易,温度因素、冷热交替循环因素均可实现模拟,因而广泛在国内外涂层研究、研制过程中大量使用,包括工件表面涂层的热循环寿命测试;国内外也基于该方法发展涂层寿命预测模型;该方法的缺点是基体合金和涂层在高温下处于等温环境,不能有效模拟热/温度梯度导致涂层内部应力梯度。

可见到李光北,青瓷只说了一句:“光北啊,我对不起你!”便泣不成声,她那好多话噎在喉咙里却怎么也说不出来。

图2为超音速火焰/等离子喷涂NiCrAlY/8YSZ涂层热震(1100 ℃,保温 5~10 min,(20 ± 5) ℃ 水淬冷,58次,圆片状试样)和热循环1672 h(1100 ℃,55 min保温,5 min空冷,圆柱状试样)条件下失效后的截面形貌。由图2可以看出,热震后由于水介质影响,黏结层中存在较厚的尖晶石相,TGO层厚度可达20 μm,陶瓷层在淬冷过程中出现了明显的收缩,陶瓷层以表层逐层开裂剥离和靠近黏结层界面处陶瓷层开裂为主;热循环失效后的等离子喷涂热障涂层出现了黏结层的退化(孔洞)、TGO层厚度为2~8 μm(黑色致密氧化铝+尖晶石相)、陶瓷层烧结退化及底部靠近TGO层的开裂和微裂纹。通过失效后涂层截面分析来看,上述寿命测试方法在一定程度上可以模拟诸如烧结、氧化、冷热交替作用下对涂层失效的相关作用因素,可用于对比涂层优劣。

  

图2 热震及热循环后失效涂层截面形貌 (a)热震后;(b)热循环后Fig.2 Cross sectional morphology of coatings after thermal shock and cycling (a)after thermal shock;(b)after thermal cycling

上述方法在我国的HB 7269、日本JIS H 8451、国际标准ISO14188均进行了详细规定,国内外航空发动机企业GEAE、RR、中国航发也制定了相关企业规范。在常规热循环寿命实验方面,国内外均掌握了相关测试方法,但国内尚存在:(1)设备及测试条件标准化程度差异,如升温速率、降温速率规定等方面;(2)失效判据统一等方面存在一定差距。

2 热梯度模拟及测试方法

2.1 典型热梯度模拟及标准测试方法

在上述传统热震和热循环测试的基础上,为了进一步模拟发动机真实工况条件下存在的基材/热障涂层体系从涂层表面至基材内部的温度梯度/热梯度,在热流量、升降温速率和环境因素等方面更接近真实工况,从20世纪90年代开始,国外逐步搭建了模拟快速升降温、具有温度梯度/热梯度功能的模拟服役环境实验平台,更有效地开展涂层材料优选、工艺甄别及接近部分真实工况条件下的涂层寿命评价、失效研究。

热梯度模拟主要的热源有红外灯、激光、氧-燃气火焰、氧(空气)-煤油火焰等,一般特征是具有升温速率高(室温至1200 ℃,小于20 s)、温度梯度达到 200~500 ℃(陶瓷层内部为 0.4~1 ℃/μm)、降温速率快(< 90 s,降温至100 ℃以下)等特征;使用薄片状试样(2~4 mm)。实验室条件下目前较为经典的是德国Juelich研究中心搭建的燃气热冲击装置[26](图 3(a)),该装置使用氧-甲烷为燃料,具有流量控制、温度控制和冷却用压缩空气控制的基本功能(图3(b)),涂层表面(燃气加热面)和基体(压缩空气冷却)分别采用具有线扫描功能的红外测温仪和热电偶测温及控温,冷却过程中样品前后多路气体共同冷却,最高冷却和升温速率可达100 ℃/s;基于该设备和方法针对金属及其他无机涂层——在温度梯度下热障涂层的循环加热试验方法,已于2011年形成了ISO 13123国际标准。采用声发射装置监测涂层的开裂剥离信号,利用背冷热通量计冷却装置设计,实现涂层隔热效果的评估(计算涂层底部温度,结合表面温度测量,获得涂层隔热温度)(图3(c))。Juelich分析了热梯度循环条件下,涂层内部最大热应力出现在如图3(d)典型循环温度-时间曲线的起始冷却阶段;在热梯度条件下,梯度烧结和应力梯度是导致热障涂层在热循环条件下逐层剥离的主要因素,长时间的循环也会导致陶瓷层底层开裂,其涂层的失效形式更接近真实工况,主要于陶瓷层底部。

  

图3 德国Juelich研究中心的燃气热冲击设备及ISO标准中带热通量计的测试装置示意图[26] (a)测试设备局部图;(b)设备原理图;(c)带热通量计的测试装置示意图(1 挡热板,2 热通量计,3 试件夹具,4 加热装置,5 试件,6 冷却装置,7 冷却液,8 高温计,9 照相机,10 快门,11 计算机,12 声发射传感器,13 控制及探测装置);(d)典型的实验曲线Fig.3 Gas thermal shock equipment of Juelich research center in Germany and schematic diagram of test equipment with heat flux meter in ISO standard[26] (a)partial of test equipment;(b)schematic diagram of the equipment;(c)schematic diagram of test equipment with heat flux meter(1 heat shield, 2 heat flux meter, 3 specimen holder, 4 heating device, 5 specimen, 6 cooling device, 7 coolant, 8 pyrometer, 9 camera, 10 shutter, 11 computer, 12 acoustic emission sensor, 13 control and detection device);(d)typical experimental curves

北京航空航天大学、中国农机院表面所、长春应化所等单位,先后于2006年左右开始设计完善了国内的燃气热冲击热障涂层热梯度模拟测试装置[27-30],其功能与国外相关测试装置类似。相关的测试装置和方法在2010年前后在国内大量开发和装备,湘潭大学、北京航空材料研究院、北京航空制造研究所、上海交通大学、西安交通大学、北京理工大学等单位均有相关热梯度测试设备,该方法陆续用于相关国家级项目研究、技术指标判定中,中国航发集团相关单位制定了企业标准,我国的相关国家标准也在制定当中。

近十几年来热梯度模拟及测试方法又逐步向多工位(高效率)、更高热流量、多环境因素耦合和高速焰流、更多性能在线评价等方面发展。为了进一步提高测试效率,在上述方法基础上,瑞典VolvoAero[19]设计了圆盘装卡的8工位装置,其利用交替四工位加热、四工位冷却,可同时进行8个样品的模拟测试,该方法具有较高的测试效率。意大利Ansaldo[19]分别利用天然气为燃料,建立了0.5 MW和1.3 MW的热梯度模拟测试装置,圆盘状卡具及多枪加热,可同时实现20个样品装卡和至少2个样品同时测试,0.5 MW装置主要用于冷热疲劳、高温和长时氧化条件下的模拟测试;1.3 MW装置燃气温度达到1200 ℃、速率40~400 m/s、耦合喷射腐蚀介质,可以用于高温合金及陶瓷基复合材料表面相关涂层的模拟测试。

  

图4 NASA的激光稳态热流装置[31]Fig.4 Laser steady-state heat flow device of NASA[31]

2.2 环境因素耦合热梯度模拟实验方法

除燃烧环境(燃气成分、温度和速率)是服役环境模拟装置需要重点考虑的问题外,CMAS环境沉积物及海洋环境下NaCl,Na2SO4等盐类的模拟也是关键因素之一。德国Juelich研究中心在上述热梯度模拟装置基础上(图3),优化了火焰喷枪结构,在火焰中心喷射盐类的水溶液或含航空煤油的溶液,模拟熔盐和航煤中杂质在热梯度冷热交替循环过程中对涂层的损伤作用,该装置也能喷射含CMAS沉积物的悬浮液或溶液,模拟CMAS沉积对涂层损伤作用,通过系统优化,实现了热梯度条件下热-化学损伤研究[18-19,26]。20世纪90年代,NASA在激光加热模拟方面开展了相关的工作,利用3.5 kW的CO2作为热源,实现热流的稳态输入,可以实现热障涂层在高热流密度、高温度梯度、快速升降温条件下抗热疲劳性、涂层热导率、抗烧结性能和CMAS对涂层失效影响等的系统研究(图4)。利用稳态激光热流技术,Bansal等[31]分析了稀土元素掺杂的磁铁铅矿新型热障涂层的热导率和长时间高温、高热流(1600 ℃、100 W/cm2)条件下涂层热导率变化,获得了新一代热障涂层的高温烧结导致热传导系数变化规律。Tan等[32]利用稳态激光热流技术实验平台对不同温度、热梯度条件下涂层的热传导特性进行了分析,该系统为不同条件下涂层烧结退化影响特别是接近真实工况热梯度条件下的研究提供了新的方法。另外,Zhu等[33]利用稳态激光热流技术,结合CMAS沉积物的涂覆,系统研究了不同涂层在高温、高温度梯度和CMAS熔融条件下涂层的失效机制。我国逐步完善了相关熔盐腐蚀和形成了燃气热腐蚀的相关标准,HB7740中规定了人造海水、航空煤油的炉内循环的燃气热腐蚀方法;针对合金并兼顾涂层的燃气热腐蚀评价需求,北航、中国农机院表面所等[34-36]近五年也开展了“热梯度+CMAS沉积物”环境下的模拟装置改进和方法优化,开展了大气等离子喷涂、电子束物理气相沉积及两种工艺表面制备环境封阻层等涂层的评价研究,揭示了CMAS耦合模拟服役环境下,涂层的逐层剥离机制和表层加速烧结机制。

2.3 大型多功能兼顾热端部件评价的装置及方法

[18]STEINKE T, SEBOLD D, MACK D E, et al.A novel test approach for plasma-sprayed coatings tested simultaneously under CMAS and thermal gradient cycling conditions[J].Surface and Coatings Technology, 2010, 205(7):2287-2295.

余荫山房的空间流线设计极大地影响着空间承载的活动类型与使用者的空间体验。余荫山房中的廊桥(图5)、园路等作为空间骨架组织空间,将园林空间向平面展开,一系列空间在开合、大小、深浅等方面不断变化,构建了“开始—发展—转折—高潮—收尾”的动态而完整的空间体验。

3 高温冲蚀

3.1 热障涂层高温冲蚀作用机制

热障涂层在高温气流及固态粒子作用下高温冲蚀失效一直是其主要失效模式之一,近年来逐步被重视。发动机环境下固态粒子对EB-PVD涂层冲蚀失效主要作用有:(1)外来物撞击(foreign object damage,FOD);(2)表面压实作用;(3)表层横向裂纹。Wellman[39]揭示了EB-PVD陶瓷涂层弹性机制与颗粒速率和颗粒尺寸之间关系(图5),认为EBPVD涂层表层横向裂纹主要是10~100 μm的粒子高温冲蚀所导致的,CMAS沉积物颗粒尺寸也多数集中在该范围内,当燃气温度达到CMAS熔点1230~1250 ℃时,细小粒子的冲蚀作用转化为CMAS沉积物损伤作用。针对APS涂层,由于其为典型的层状结构,其冲蚀损伤可以分为三个等级,低冲蚀速率(颗粒冲蚀区域有典型损伤,表面连续冲蚀作用,表层变形等)、中冲蚀速率(颗粒冲蚀区域周边扩展,裂纹萌生扩展及片层剥离)和高冲蚀速率(出现明显坑状特征,动能足够时,影响小片层剥离区域产生的表面小孔,导致局部多片层剥离)。很多情况下,由于APS涂层特殊的层状结构,高速气流也会导致涂层逐层减薄。

  

图5 EB-PVD涂层的弹性机制与颗粒尺寸、速率关系(Mode Ⅰ:冲蚀;ModeⅡ:压实;ModeⅢ:FOD)[39]Fig.5 Relationship between elastic mechanism of EB-PVD coating and particle size, velocity (ModeⅠ: erosion;ModeⅡ: compaction; ModeⅢ: FOD)[39]

3.2 标准的常温及高温冲蚀实验装置及方法

[16]SHIND Y, HAMED A.Influence of micro–structure on erosion resistance of plasma sprayed 7YSZ thermal barrier coating under gas turbine operating conditions[J].Wear, 2018, 396/397: 34-47.

Cernuschi等[40]利用商用的高温冲蚀装置,分别对(a)多孔APS涂层、(b)垂直裂纹结构APS涂层、(c)改进的垂直裂纹结构APS涂层(高能等离子制备,更低孔隙率)、(d)PS-PVD 涂层和(e)EB-PVD 涂层,在 700 ℃,2 g/min 磨料输送速率、(40 ±5) m/s和(104 ± 3) m/s冲蚀速率下,进行了系统地对比分析,结果表明:90°低速冲蚀时,不同涂层的抗冲蚀性能 d > c > e > b > a;30°低速冲蚀时,d > c> b > e > a,高速冲蚀时,c > e > d > b > a。

物化,是“人自己的活动,人自己的劳动,作为某种客观的东西,某种不依赖于人的东西,某种通过异于人的自律性来控制人的东西,同人相对立”[1]152。即人与人的联系被物与物的联系所遮掩,并被赋予物的属性,这种社会关系是外在于人的。

  

图6 成熟检测标准中冲蚀设备 (a)GEAE常温冲蚀设备;(b)ASTM-G211-14标准规定设备示意图Fig.6 Erosion equipment in mature test standard (a)room temperature erosion equipment of GEAE;(b)equipment diagram in AMST-G211-14 standard

3.3 高温高速燃气+固态粒子高温冲蚀实验方法

美国Cincinati大学和Cranfield大学[16,41]在涂层冲蚀方面开展了大量的研究工作,各自搭建了高温冲蚀的模拟实验装置,Cranfield大学采用了电加热和高速气体喷枪,Cincinati大学使用冲蚀测试的风洞,采用了燃料燃烧产生高温燃气的方式,系统如图7所示。整个系统包括:送粉器(A),主气供给管路(B),燃烧室(C),颗粒预热(D),颗粒注射(E),加速风洞(F),测试区(G)和排气舱(H)。该装置具有连续颗粒输送及重量测量功能,颗粒被二次气输送至颗粒预热舱后与主气混合,在燃烧室燃烧的燃气加热后,携带冲刷颗粒的加速燃气,通过气流调节颗粒速率(激光法在线测量速率),实现对不同角度条件下涂层的冲蚀测试。

  

图7 美国Cincinati大学的冲蚀风洞[16](a)示意图;(b)外观图Fig.7 Erosion wind tunnel at Cincinati University, USA[16](a)schematic diagram;(b)appearance figure

GE和NASA[42-43]早在20世纪80年代开始开发和装备燃烧冲蚀装置,后续不断的改进装置细节,利用流体动力学模拟了燃烧器喷射不同尺寸粒子在距离喷嘴出口不同位置的温度和速率,以获得更好的表征评价效果。该装置为开放式结构(图8),其主要由燃烧发生器、送粉器(用于等离子喷涂的常规送粉器)、热空气和燃料输送装置、测温系统等组成,具有高速燃气(0.3~1马赫)、高温及热梯度模拟等特点,燃气特性与真实工况接近。NASA用该装置进行了大量热障涂层和环境障涂层的评价工作,并用来优化热障涂层以提高抗高温冲蚀性能。

  

图8 NASA热梯度条件下高速冲蚀装置使用的燃烧器[42-43]Fig.8 NASA burner used in high speed erosion device under thermal gradient conditions[42-43]

高温冲蚀模拟及测试是热障涂层优化改进和新型热障涂层研发必不可少的关键手段之一,Cernuschi等[44]系统对比了YAG涂层和Gd2Zr2O7涂层的抗高温冲蚀性能,NASA的Zhu等[33]采用激光热源和高速冲蚀装置系统评价多元稀土掺杂改性YSZ涂层、锆酸盐涂层、氧化钇稳定氧化铪涂层、环境障涂层的抗高温冲蚀性能,研究了涂层的抗高温冲蚀失效机理及发展优化改进的抗冲蚀涂层类型。

3.4 国内热障涂层冲蚀实验方法的发展

我国幅员辽阔、大气环境相对复杂,目前获得应用的热障涂层已经出现了高温冲蚀失效的特征,对于进一步揭示高温冲蚀条件下涂层的失效机制及有效评价涂层的抗冲蚀性能有迫切的需求。中国航发集团相关成员单位建立了常温冲蚀的相关测试平台及企业标准,逐步用于热障涂层的冲蚀评价。我国尚未报道建立有成熟的高温、高速、热梯度等耦合条件下的高温冲蚀装置,湘潭大学[45-46]搭建了一型冲蚀装置,最高设计温度确定为1700 ℃,冲蚀粒子的速率确定为20~300 m/s,可使用粒径范围确定为20~500 μm,使用氧-燃气加热,目前已经初步投入使用,开展了相关涂层冲蚀失效研究以及相关仿真分析研究。

4 热机械疲劳

对于高压涡轮工作叶片,通常使用EB-PVD热障涂层进行防护,存在热梯度机械疲劳作用(thermogradient mechanical fatigue, TGMF)。在这一背景下,为了更好地评价涂层的寿命及研究涂层的失效机制,很多研究机构发展了气氛和工作模式更可控、成本相对发动机运行环境更低的实验装置。热机械疲劳(thermomechanical fatigue, TMF)会影响涂层耐久性,在涂层各层的热膨胀系数失配驱动的蠕变和塑性变形的影响下,涂层会产生开裂、剥落等现象,严重的甚至导致裂纹扩展至合金内部,发生严重发动机故障;TGMF方法耦合了涂层外表面至合金内部的热梯度影响,能更为真实地反馈真实工况条件,应力场更为复杂和接近真实工况,相对单一热梯度测试,涂层具有更低的热循环寿命,同时涂层黏结层氧化导致的TGO层累积无弹性变形开裂、陶瓷层/黏结层界面裂纹萌生扩展,加速涂层从陶瓷层/黏结层界面处剥离失效。

用于合金性能评价的商用化的热机械疲劳测试装置,也可表征合金表面涂层的热机械疲劳性能,但这类商用装置均采用高温炉或感应线圈进行加热,在升温速率和冷却速率及温度、载荷方面可以有效模拟,但针对热障涂层无环境因素和热梯度的模拟。NASA[47-48]早在20世纪90年代,建立了高、低周疲劳实验装置,该装置使用1.5 kW的CO2激光器进行加热,采用连续波的方式进行低周疲劳测试,采用脉冲激光方式进行低周和高周疲劳耦合测试分析,对热障涂层进行了大量的研究,高低周疲劳条件下,陶瓷涂层内部裂纹扩展速率更快,会造成涂层更多的损伤特征。更进一步地,Sabelkin等[49]为了研究合金在燃烧环境下的蠕变行为,利用超音速火焰喷涂喷枪(2.5马赫,最高温度2500 ℃),改造了高温蠕变测试装置,实现对燃烧环境下单晶合金的蠕变行为研究。

英国帝国理工大学、美国橡树岭国家实验室、西门子-西屋公司和国内的北京航空航天大学徐惠彬院士团队等均搭建了该装置,采用加热带、红外灯或感应线圈进行加热,采用红外热成像、声发射、交流阻抗等无损检测方式对涂层测试过程进行监测分析,其中北京航空航天大学的设备具有环境模拟功能和热梯度模拟功能,可进行圆管试样在热梯度下的热-力和环境耦合条件下实验,实现温度和载荷的同步上升或下降。

法国的Institute Ppprim[50-51]改造搭建了MAATRE burner rig装置(图9),该装置具备热梯度机械疲劳测试功能,可用于合金及热障涂层研究;该装置使用燃气加热、采用压缩空气冷却样品内腔,最高实验温度达到1600 ℃、升降温速率100 ℃/s、燃气速率最高达400 m/s,其热机械疲劳(TMF)测试合金样品内腔和表面均采用热电偶进行测温,TGMF测试过程中采用红外热像仪对涂层表面温度进行测试(对涂层发射率在不同退火温度及条件下进行校准),Institute Ppprim利用该装置开展了大量的热障涂层在不同载荷及热梯度条件下的涂层内部应力及剥离行为的研究,以获得涂层在热机械和热梯度机械载荷条件下的失效机制。

  

图9 MAATRE burner rig (a)和热障涂层样品进行TMF测试示意图(b)Fig.9 MAATRE burner rig (a)and TMF test schematic diagram of thermal barrier coating samples(b)

5 结束语

呼吁为商业、商人正名实际上只是兰德哲学的开路先锋,矛头直指经由罗斯福新政、杜鲁门的“公平施政”、肯尼迪的“新边疆”以及约翰逊的“伟大社会”演绎后大为变样的自由主义,庞大的政府机构、不堪重负的福利和医疗计划、强势的政府行为,这一切都已成为美国前进的桎梏。关于政府大小的问题一直是美国社会争论的焦点,兰德将现代美国政府的转变归结于罗斯福强力实施的新政带来的影响。新政是一个关键转折点,它不仅开创了许多先例也为以后的美国政治发展带来极大的改变,当然在兰德看来其消极性多于积极性。

(1)热障涂层是结构复杂(多界面、多相)、应用工况恶劣复杂的典型,其失效控制因素包括烧结、相变、氧化、腐蚀、热应力、CMAS沉积物、颗粒冲蚀和外来物撞击、高温互扩散、热机械疲劳等等。搭建不同环境的模拟服役环境试验器,是深入揭示涂层失效机制,有效评价涂层材料、制备工艺的必要手段,也是降低研制到应用周期和风险的关键技术。

(2)国内外均在热障涂层服役环境模拟及测试方法等方面开展了大量的工作,国内由于热障涂层应用相对较晚,目前在涂层模拟服役环境表征评价技术方面仍存在较大差距,但在热-环境、高温冲蚀、热-力-环境模拟、平台搭建和涂层表征等方面均开展了一定的工作。

(3)在航空发动机和燃气轮机重大专项已经上升到国家战略高度的前提下,结合材料学、燃烧学、力学、自动控制和测试计量、发动机等学科优势力量,加大力度发展有效的热障涂层模拟服役环境实验技术,是进一步提升在役热障涂层性能和加快新型热障涂层材料、工艺应用的关键技术途径。

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横向并购:横向并购是指两个经营活动相似的企业发生并购,目的是为了提升自身竞争力,扩大市场,提高企业自身的垄断势力。

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涂层的常温冲蚀典型的测试方法有ASTM-G76和GEAE-E50TF121,其中GEAE标准规定了三类测试,分别为A:厚度法、B:质量法、C:热障涂层。GEAE采用设备主要在传统干喷砂基础上,利用喷嘴的重新设计及装夹结构、角度调节设计,实现在以平均粒径为50 μm、以氧化铝为主(含少量氧化硅、氧化钠、氧化钙和氧化镁)的磨粒、在不同压力下开展冲蚀评价(图6(a))。ASTM-G76标准有对应的商用化设备用于冲蚀评价。目前较为成熟的高温冲蚀测试方法主要有ASTM-G211-14,可实现舱室内(样品、喷嘴等)室温~1000 ℃环境温度下的冲蚀性能测试,最高速率可达到150 m/s,可在15°~90°条件下测试试片表面涂层的抗冲蚀性能(图6(b))。

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对照组ALT(36.54±11.24)U/L、AST(62.54±12.12)U/L、TBIL(30.24±12.27)umol/L,实验组ALT(30.64±10.65)U/L、AST(58.48±13.14)U/L、TBIL(20.64±12.16)umol/L(p<0.05),见表1。

相关研究机构、航空发动机制造企业搭建了大型的复杂模拟服役环境实验装置,具有大流量、更高热流量、多环境因素耦合(CMAS、腐蚀介质、冲刷/冲蚀)和与发动机环境接近燃气速率等综合特性,主要利用天然气、航空煤油或柴油为燃料,一般可以兼顾实验室条件下不同尺寸样品甚至热端部件表面涂层的考核评价。美国GE,NASA等搭建了多类型、不同燃气速率、不同功率的实验装置[19,37-38],该类型装置特征是燃气成分、速率与发动机环境接近;具有大流量喷嘴或使用发动机主燃油喷嘴(美国PW给NRL设计的装置);燃烧器结构复杂、空间较大适宜实现环境介质模拟;热流量输入接近真实工况条件;样品表面和厚度方向均可实现接近真实工况的温度梯度模拟。美国NASA和GE利用该装置,测试高热流、热梯度等基本条件下氧化铝砂粒、CMAS沉积物、腐蚀介质、高速气流等单个或多个因素影响条件下热障涂层、环境障涂层的热循环寿命、抗冲蚀性能及分析其环境因素作用下的失效机制。国内除航空发动机设计及制造部门具有单管燃烧器部件实验和涂层冷热循环及冷却效果测试能力外,尚未有其他研究机构报道掌握该实验方法。

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项目实现了县有预警指挥中心,乡镇有自动监测站和预警发布平台,行政村有简易雨量站、手摇警报器、铜锣、有线广播等预警设施和自然灾害避灾场所的目标,进一步完善了山洪灾害群测群防体系。

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寻求综合工况模拟及热障涂层使役性能评价方法,和热障涂层持续追求耐高温、高隔热、高制备效率和低成本等目标需求并重,是热障涂层研究、研制和最终获得应用必不可少的环节,也是深入揭示涂层失效机制,提升涂层性能的关键手段及方法。

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天脊集团通过实施超前预测、现场预测和专项预测,实现变化管理的超前化、精细化、准确化、规范化和程序化,有效减少各种无控变化的发生。

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原题:The 2011 MW9.0Tohoku earthquake:Comparison of GPS and strong-motion data

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选取2017年1月~10月期间收治的86例行胸、腹腔镜联合治疗的食管癌患者,按随机数字法分为对照组和观察组。对照组:男女性别比为22:21;年龄49~78岁,平均(56.8±6.4)岁。观察组:男女性别比为24:19;年龄49~78岁;平均(56.3±6.4)岁。两组一般资料比较无统计学意义(P>0.05)。

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总而言之,道路桥梁工程建设中,检测工作关系着其施工质量和使用安全,应该得到足够的重视。无损检测技术在道路桥梁工程检测中的应用,能够切实保障工程质量,延长工程使用寿命,还可以有效节约成本,有着非常积极的作用。对于检测人员而言,应该提升自身综合素质,熟悉无损检测技术的基本原理和应用方法,针对道路桥梁工程的实际情况,对无损检测技术进行合理选择,保证检测结果准确可靠,为我国交通运输行业的发展奠定良好的基础。

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直接推罗克西简直太难了。它的身体摩擦地板,爪子居然还抓着地板。但如果我把它放在一辆小车上,一切就迎刃而解了。

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师俊东,何箐
《航空材料学报》 2018年第02期
《航空材料学报》2018年第02期文献

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