先进航空发动机抗冲蚀涂层技术

本书以沙漠、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优选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；分析总结优选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。 本书可供优选航空发动机设计、制造等领域的科研人员、工程技术与管理人员和研究生使用，也可为地面燃气轮机等相关领域的工程技术人员提供参考。

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