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中国科学院过程工程研究所

研究成果项目―

先进热屏蔽涂层系统新材料研究及其应用

先进热屏蔽涂层系统(ATBCS)新材料及其应用研究是"八五"国家军品配套重点科研计划项目。我国要研制的新一代歼击机动力装置"10A"发动机是国家"10号工程"的核心机。为了提高"10A"机的综合性能，需要在燃烧室、导向叶片和加力燃烧室护罩板等热端部件上使用先进的热屏蔽涂层系统。

我所承担了该军工科研项目，于1995年底，按计划完成了"10A"发动机ATBCS的研制任务，并于1996年3月通过了科学院军工办主持的专家委员会的验收。验收委员会一致认为："课题组研制出……，能满足FWS－10发动机高温部件的先进热屏蔽涂层系统。……该项目完成了国?quot;八五"军工配套重点科研计划中所规定的内容，同意通过验收。

该项目取得的主要成果是研制了两种新材料，并确定了一种先进热屏蔽涂层系统。

1．研制了Y2O3弥散的超合金(NiCoCrAl.Y2O3)粉末材料。该材料可喷涂性优良，与高温合金基体粘结牢固，结合强度超过40MPa，同时还具有很好的抗高温氧化性能，因此既可作为ATBCS的底层材料，也可单独作为高温抗氧化保护涂层使用。

2．研制了中空球形三元氧化锆(Y2O3-CeO2-ZrO2)陶瓷粉末。该粉末的热导率低(1000℃时为0.185W／m.K)，具有理想的隔热效果。并且韧性好，抗高温腐蚀强。

3．确立了一种先进热屏蔽涂层系统(ATBCS)。该系统由0.13mm金属粘结底层和0.25～0.38mm厚的陶瓷隔热面层组成。由于两涂层的组成合理，匹配适当，其隔热效果优良，在1000℃下，受热体的温度可降低100℃左右。涂层系统的抗热震和抗高温腐蚀性能优良，能经受燃气涡轮热端部件所处环境的考验。

该项成果填补了国内空白，具有90年代航空燃气涡轮高温热屏蔽涂层的国际先进水平。它还可用于航天飞行器和民用热机领域。

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