热障涂层应用材料
关键的外卖
为了保护受热影响的系统不退化，被称为热障涂层的高效热阻涂层被应用在表面上。
热障涂料的热阻高，防止热量容易传导。
热障涂层被喷涂在商用航空发动机、燃气轮机的火焰管、火箭发动机的喷射器、发电厂的涡轮叶片和半导体基板上。
热障涂层喷涂在燃气轮机的火焰管上
热流对暴露在高温下的金属表面造成有害影响。热流能够降低金属封装的器件和部件的寿命和性能。为了防止系统因热而退化，热障涂层应用于各种行业，如电力，航空和电子。
热障涂层减缓了热流引起的部件降解速率，降低了金属结构的表面温度。这些涂层提高了系统的工作温度范围、性能和效率。
热障涂层
提高在高温和腐蚀环境等恶劣条件下工作的各种系统的热-机械性能至关重要。如果不及时清除，设备中产生的热量会缩短系统的使用寿命。来保护热影响的系统从降解，高效的热阻涂层，称为热障涂层(TBC)，被应用于表面。
热障涂层是一种保护涂层，保护涂层表面免受热、腐蚀和任何类型的降解。热障涂层应用于大多数电气和电子系统，以确保性能受到的影响最小热通量。设备上的热障涂层降低了热引起的金属表面降解率。在金属表面和涂层表面之间保持了一个热梯度，从而提高了系统的工作温度范围。
一个热障涂层提高所应用系统的效率，并改善极端温度下的性能。它展示了隔热和热膨胀等特性。热障涂料的其他一些特点是:
低导热系数
抗热震性高
热膨胀系数高
高表面发射率
高熔点
低密度
耐腐蚀
机械侵蚀
氧化
热障涂层结构
热障涂层由分层结构组成。金属表面积上的热障涂层层顺序如下:
陶瓷热障——陶瓷层是金属基板上的直接层。它提供热保护，防止高温对金属的侵蚀和腐蚀。
粘结层-热障涂层的粘结层防止金属的氧化，金属基板和热障涂层外层之间的热不匹配，以及金属和层之间的相互扩散。
热生长氧化层-热生长氧化层生长在热障涂层的粘结层和顶层涂层的外层之间，以防止氧化和腐蚀。
Topcoat -这是与环境直接接触的外层，有助于最大限度地提高热障涂层厚度的热降。
热障涂层应用材料
热障涂层的工业应用始于20世纪50年代在军用发动机上使用搪瓷涂层。热障涂层被喷涂在商用航空发动机、燃气轮机的火焰管、火箭发动机的喷射器、发电厂的涡轮叶片和半导体基板上。在工程系统中，有多种材料用作热障涂层。其中一些是:
氧化钇稳定氧化锆(YSZ)——YSZ是应用最广泛的热障涂层材料之一。它最适合于高温应用，如柴油发动机或燃气轮机。高氧渗透性、应变耐受性、低热导率和高热膨胀系数等特性使YSZ适合于众多热障涂层应用。
氧化铝——氧化铝是一种坚硬的化学惰性物质。与YSZ相比，它具有较高的导热系数和较低的热膨胀系数。YSZ上的氧化铝涂层增加了抗氧化性，适用于恶劣的条件。
莫来石-莫来石是一种陶瓷热障涂层材料，由SiO2和Al2O3的化合物形成，成分为3Al2O3.2SiO2。它具有低密度、低热导率、高化学稳定性、高热稳定性等特性。莫来石非常适合在温度变化很大的热障涂层的柴油发动机中应用。
稀土氧化物——稀土氧化物因其低的热扩散率和高的热膨胀系数而广受欢迎。La2O3、CeO2、Pr2O3和Nb2O5等稀土氧化物很容易获得，价格便宜，用于在高温下运行的系统中。
焦绿石、六铝酸盐、钙钛矿、锆酸盐、硅酸盐和金属玻璃复合材料是热障涂层应用的其他几种材料选择。Cadence的设计和分析工具可以帮助您评估覆盖热障涂层的电气系统的热性能。
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