先进航空发动机抗冲蚀涂层技术

　　《先进航空发动机抗冲蚀涂层技术》以沙漠、戈壁和沿海等特殊自然环境服役的飞行器为主要对象，针对沙尘冲蚀导致的先进航空发动机性能衰减、可靠性不足和寿命大幅度降低等重大问题，介绍国内外冲蚀理论、防护方法和试验技术的发展与应用情况；分析总结先进航空发动机沙尘冲蚀损伤的显著特征；结合作者多年研究成果，重点介绍抗冲蚀涂层材料体系与优化设计方法、涂层制备工艺、涂层性能表征和涂层冲蚀与腐蚀性能评价等内容。

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目录
序
前言
第1章绪论1
1.1冲蚀概述1
1.1.1冲蚀的定义与分类1
1.1.2冲蚀的主要影响因素1
1.2航空领域的冲蚀问题5
1.2.1民用领域的冲蚀问题6
1.2.2军用领域的冲蚀问题6
1.3我国自然环境特点与冲蚀问题8
1.4航空发动机的冲蚀与防护技术9
1.4.1粒子分离技术11
1.4.2抗冲蚀涂层技术12
1.5抗冲蚀涂层技术的发展现状12
1.5.1材料冲蚀损伤理论的发展13
1.5.2抗冲蚀涂层结构/材料一体化设计14
1.5.3抗冲蚀涂层的制备工艺与方法15
1.5.4抗冲蚀涂层的性能评估方法16
1.5.5抗冲蚀涂层的应用情况18
参考文献19
第2章航空发动机压气机冲蚀损伤机理23
2.1材料的冲蚀损伤理论23
2.1.1塑性材料的冲蚀理论24
2.1.2脆性材料的冲蚀理论31
2.2先进航空发动机压气机冲蚀典型特征与损伤机理37
2.2.1高应变率冲击38
2.2.2二次冲蚀磨损39
2.2.3冲击各向异性41
2.2.4冲击疲劳损伤43
2.2.5压气机冲蚀损伤机理44
2.3复合材料的冲蚀损伤与防护46
参考文献49
第3章抗冲蚀涂层的优化设计方法52
3.1抗冲蚀涂层结构的仿真设计52
3.1.1抗冲蚀涂层的参数化结构建模52
3.1.2三维冲蚀模型的校验58
3.1.3抗冲蚀涂层的冲击动态响应60
3.2抗冲蚀涂层结构参数的影响63
3.2.1涂层总厚度对抗冲蚀性能的影响64
3.2.2涂层总层数对抗冲蚀性能的影响65
3.2.3层间调制比对抗冲蚀性能的影响68
3.3涂层材料与结构一体化设计70
3.3.1氮化物单层涂层71
3.3.2氮化物多层涂层77
3.3.3氮化物纳米多层涂层89
参考文献92
第4章抗冲蚀涂层的制备方法94
4.1等离子体94
4.1.1等离子体的热平衡态95
4.1.2等离子体的电离率95
4.1.3气体放电理论与特性96
4.1.4等离子体鞘层与离子轰击效应97
4.2物理气相沉积方法98
4.2.1真空蒸发镀98
4.2.2磁控溅射99
4.2.3电弧离子镀100
4.3偏压对抗冲蚀涂层性能的影响101
4.4氮气流量对抗冲蚀涂层性能的影响110
4.4.1氮气流量对涂层组织结构的影响110
4.4.2氮气流量对涂层力学性能的影响119
4.4.3氮气流量对涂层抗冲蚀性能的影响121
4.5温度对抗冲蚀涂层性能的影响123
4.6抗冲蚀涂层的清洗与再制造127
4.6.1激光清洗的基本原理127
4.6.2抗冲蚀涂层的激光清洗工艺127
4.6.3再制造涂层抗冲蚀性能研究136
参考文献141
第5章涂层的性能表征方法145
5.1涂层基本性能表征方法145
5.1.1涂层形貌表征方法145
5.1.2涂层物相表征方法145
5.1.3涂层力学性能表征方法148
5.2微纳力学性能表征方法151
5.2.1高应变率冲击表征152
5.2.2各向异性表征与分析155
5.3重复冲击试验162
5.3.1重复冲击试验方法162
5.3.2不同涂层结构的重复冲击性能163
5.4涂层对基体疲劳强度影响的表征方法167
5.4.1带涂层钛合金平板或叶片振动疲劳167
5.4.2旋转弯曲条件下的疲劳寿命和疲劳强度测定172
5.4.3恒幅轴向加载条件下的疲劳寿命和疲劳强度测定175
参考文献178
第6章涂层的抗冲蚀与腐蚀性能评价方法179
6.1标准沙与沙尘特性179
6.1.1标准沙与沙尘标准179
6.1.2我国自然环境的沙尘特性185
6.2涂层的抗冲蚀性能评价188
6.2.1涂层的静止式冲蚀试验188
6.2.2涂层的旋转式冲蚀试验191
6.2.3冲蚀率表征192
6.3抗冲蚀涂层抗腐蚀性能与损伤机理193
6.3.1抗冲蚀涂层的盐雾腐蚀试验方法与机理193
6.3.2抗冲蚀涂层的热腐蚀试验方法与机理196
6.3.3抗冲蚀涂层的腐蚀-冲蚀耦合损伤机理202
参考文献207
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