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內容簡介

　　熱障塗層技術是重型燃氣輪機研發中的六大核心技術之一。
　　《先進燃氣輪機設計製造基礎專著係列：熱障塗層強度理論與檢測技術》詳細介紹瞭近年來在熱障塗層強度理論與檢測技術方麵的理論、數值和實驗研究成果。主要內容包括熱障塗層的高溫氧化行為，熱障塗層製備過程中的熱應力，熱障塗層係統中的熱生長氧化應力，熱障塗層係統中的錶麵、界麵裂紋及其相互競爭，層級熱障塗層係統中的應力和裂紋問題，熱障塗層的燒結和衝蝕損傷，塗層係統的強度評價與無損檢測方法。相關研究對未來先進熱障塗層的設計、製備及強度評價具有藉鑒意義。
　　《先進燃氣輪機設計製造基礎專著係列：熱障塗層強度理論與檢測技術》可為從事重型燃氣輪機、航空發動機等領域熱障塗層技術的工程技術人員和科研人員提供參考。

內頁插圖

目錄

前言/序言

　　燃氣輪機是清潔高效火電能源係統的核心動力裝備之一。從燃氣輪機的發展曆程來看，透平前燃氣溫度代錶瞭燃氣輪機的技術水平，人們在不斷追求燃氣溫度的提高。目前，F級重型燃氣輪機的燃氣溫度為1400℃，G／H/J級已達1500～1600℃，未來將高達1700℃及以上。這種極端高溫服役環境對透平葉片的強度、設計和製造提齣瞭嚴峻挑戰。要進一步提高透平前燃氣溫度，有以下幾個途徑可供選擇：①開發能夠承受更高溫度的高溫閤金葉片材料，但成本高，周期長；②製備單晶或定嚮晶葉片，但難度大，成品率低；③采用高效的葉片內部冷卻結構與氣膜冷卻技術，這會大大增加葉片的製造成本；④采用先進的熱障塗層（Thermalbarriercoating，TBC）技術。相比而言，TBC技術成本較低，效果明顯，是發展先進重型燃氣輪機的核心技術之一。
　　TBC技術的主要思想是將高溫環境下具有較低熱導率和較高穩定性的材料覆蓋於基材錶麵形成熱障層。TBC不僅具有熱障效果，而且還能防止氧化、腐蝕、外來物衝蝕等對葉片造成的損傷。20世紀50年代以來，TBC技術就受到瞭廣泛關注並得到迅速發展，在燃氣輪機發展進程中發揮瞭重要作用。隨著先進重型燃氣輪機的研發，對TBC技術提齣瞭更高要求。因此，深入研究TBC的強度理論和檢測技術，對其設計、製備及強度評價具有重要意義，對燃氣輪機的安全服役具有重要作用。
　　2006年本項目組承擔瞭我國重型燃氣輪機製造基礎研究的第一個國傢973計劃項目，2012年得到持續支持，分彆以F級重型燃氣輪機（透平前燃氣溫度1400℃）和J級重型燃氣輪機（透平前燃氣溫度1600℃）為背景，研究瞭穩定高效熱障係統的製備方法、強度理論及檢測技術。我們擬通過本專著來總結十餘年來的研究成果。
　　全書共分為九章和一個附錄。第1章是TBC係統結構、製備方法與典型失效模式，由王鐵軍、範學領撰寫。第2章是TBC係統的高溫氧化，由丁秉鈞、梁工英、白宇、唐健江撰寫。第3章是TBC製備過程中的熱應力，由王鐵軍、宋岩撰寫。第4章是TBC係統中的熱生長應力，由王鐵軍、孫永樂撰寫。第5章是TBC係統中的裂紋問題，由王鐵軍、範學領撰寫。第6章是梯度TBC係統中的應力和裂紋問題，由王鐵軍、範學領、宋岩撰寫。第7章是TBC係統的燒結與外來物損傷，由王鐵軍、範學領、呂伯文撰寫。第8章是TBC強度評價，由王鐵軍、範學領撰寫。第9章是TBC定量無損檢測技術，由陳振茂、李勇撰寫。附錄部分介紹瞭塗層斷裂分析中的相關數值計算方法，由範學領、侯成撰寫。全書由王鐵軍統稿。
　　本專著得到瞭國傢齣版基金和國傢重點基礎研究發展計劃的支持，在撰寫、編輯及齣版過程中，得到許多專傢學者的無私幫助，在此錶示感謝。在本書撰寫過程中，張偉旭、李彪、蘇羅川、李群、江鵬、李定駿、裴翠祥等提供瞭相關資料幫助，劉鵬飛、王銷彬、王曉康等在修改相關圖的格式方麵提供瞭幫助，在此一並緻謝。特彆感謝西安交通大學齣版社給予的重視和支持，以及相關人員付齣的辛勤勞動。
　　希望本書能為我國燃氣輪機的熱障塗層技術提供藉鑒，能為從事重型燃氣輪機、航空發動機及其他相關領域的技術人員、專傢學者等提供參考。本書也可供相關專業人員及高等院校研究生參考。
　　鑒於作者水平有限，缺點和錯誤在所難免，懇請讀者批評指正。
先進燃氣輪機設計製造基礎專著係列：熱障塗層強度理論與檢測技術 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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