由于熱噴涂材料來源廣、制備工藝穩(wěn)定、涂層成分結(jié)構(gòu)可設(shè)計性強、涂層質(zhì)量可控、可制備多種功能及防護涂層，并可自動化生產(chǎn)，使熱噴涂技術(shù)在航空制造技術(shù)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。航空發(fā)動機及飛機的關(guān)鍵零部件——壓氣機葉片榫頭、機匣、封嚴篦齒、燃燒室、渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、軸頸、軸承座、封嚴環(huán)、噴管等數(shù)以千計的零件需進行熱噴涂制備涂層，熱噴涂涂層的應(yīng)用是航空發(fā)動機可靠性及服役壽命大幅度提高。
等離子噴涂技術(shù)生成的高溫可磨耗封嚴涂層
高溫可磨耗封嚴涂層作為發(fā)動機部件的重要涂層之一，用來調(diào)控高壓渦輪轉(zhuǎn)子部件與機匣之間的間隙，對保持發(fā)動機的效率十分關(guān)鍵。我國國內(nèi)研制開發(fā)的添加陶瓷減摩自潤滑材料及聚苯酯的高溫可磨耗封嚴涂層，涂層摩擦系數(shù)低，可磨耗性能優(yōu)異，同時抗高溫氧化性能及燃氣沖刷性能優(yōu)良。高溫可磨耗封嚴涂層厚度一般超過1.5mm，必須采用機器人自動等離子噴涂技術(shù)，噴涂參數(shù)計算機閉環(huán)控制、涂層厚度在線監(jiān)測，這樣有利于涂層組織結(jié)構(gòu)及厚度均勻，穩(wěn)定涂層冶金質(zhì)量。
等離子噴涂生成熱障涂層
熱障涂層用于航空發(fā)動機及地面燃氣輪機，保護發(fā)動機高溫部件，如燃燒室、渦輪葉片、火焰噴管等，可大幅度提高部件壽命、提高發(fā)動機效率、降低部件溫度或提高燃氣溫度。
熱障涂層的制備方法主要有等離子噴涂法和電子束物理氣相沉積法。熱沖擊壽命和熱導(dǎo)率為熱障涂層的兩個關(guān)鍵技術(shù)指標。沒有優(yōu)異的抗熱沖擊性能，熱障涂層就不能在可靠性要求極高的航空發(fā)動機上獲得成功應(yīng)用。把涂層壽命做到數(shù)千、數(shù)萬小時是熱噴涂涂層成功應(yīng)用于商用飛機發(fā)動機的關(guān)鍵所在。
由于氧化釔穩(wěn)定氧化鋯在1200℃以上工作、在隨后的冷卻過程中相變，相變過程中材料體積將膨脹約4%，這種體積效應(yīng)使涂層產(chǎn)生裂紋甚至剝落。國內(nèi)外學(xué)者對兩種或兩種以上稀土氧化物復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯的多元體系進行了較多研究，取得了明顯進展，美國科學(xué)家開發(fā)的氧化釓、氧化鐿、氧化釔三元稀土復(fù)合穩(wěn)定氧化鋯工作溫度可達1500℃，并已商品化。
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