《表2 普通涂层的拉曼数据处理结果》

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《强流脉冲电子束粘结层表面改性对热障涂层热震及残余应力的影响》

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表2是普通涂层热震实验的残余应力测试的拉曼数据处理结果，表3是改性涂层热震实验的残余应力测试的拉曼数据处理结果。通过分析表2、表3的数据可以得出，热震过程中TBCs界面处组织存在的残余应力均为压应力，且压应力随热震次数的增加而增大；在相同热震次数下，改性涂层的界面处组织存在的残余应力比普通涂层的小；随着热震次数增加，改性涂层界面处组织存在的残余应力的增长速度明显低于普通涂层。采用HCPEB对粘结层进行表面改性后，粘结层的表面结构得到改善，消除了APS技术本身所带来的缺陷，重熔层的形成缓解了普通涂层中界面存在尖锐起伏所导致的应力集中问题。此外，HCPEB轰击处理在改善涂层界面应力集中的同时，还使得一定量的Al原子熔敷进TBCs粘结层表层，促进TGO层快速形成致密均匀的Al2O3，从而抑制了TGO的生长，很大程度上减少了其生长应力。HCPEB轰击处理在涂层界面处形成一定的残余拉应力，这种残余拉应力的残留可以部分抵消热震过程中形成的残余压应力[14]。采用HCPEB对表面镀铝膜的粘结层进行轰击处理后，其表面形成了大量的纳米级氧化铝晶粒，而纳米晶的热膨胀系数比常规晶体更大，因此HCPEB轰击处理后的涂层所形成的氧化物层的热膨胀系数比普通涂层大，重熔层表面所形成的TGO内的热应力理论上要小于普通涂层。纳米级的氧化铝晶粒能够改善氧化膜和重熔层之间的塑性蠕变，从而释放了氧化膜的内应力。