O li M d 10th J 2025 12 30 16 30 背景:高温材料通常用于发电厂和航空发动机的恶劣环境中。在这种苛刻的工业环境中,通常使用基于钛合金、镍基高温合金和钢的高温合金。此外,热障涂层(如铂铝化物)和中间层对于保护镍基高温合金在使用过程中免于快速劣化非常重要。材料加工、性能、微观结构和测试对于成功使用这些材料至关重要。本课程旨在介绍这些先进材料及其加工、性能和测试,用于能够抗蠕变、氧化和热疲劳的高温。本课程涉及以上所有方面。
摘要:本文回顾了材料选择和设计在确保以氨-氢为燃料的燃气涡轮发动机高效性能和安全运行方面的关键作用。由于这些能源燃料在涡轮燃烧室中表现出独特的燃烧特性,因此确定合适的材料势在必行。详细的材料特性对于辨别涡轮部件中的缺陷和退化途径是必不可少的,从而照亮改进的途径。随着涡轮入口温度的升高,热降解和机械缺陷的敏感性增加,尤其是在高压涡轮叶片中,这是决定寿命的关键部件。本综述重点介绍了氨-氢燃料涡轮设计中的挑战,解决了氨腐蚀、氢脆和应力腐蚀开裂等问题。为了确保发动机的安全性和效率,本文提倡在材料开发和风险评估中利用先进的分析技术,强调技术进步、设备规格、操作标准和分析方法之间的相互作用。
我们研究了用于航空航天应用的不同纤维取向的单向增强碳-碳复合材料的疲劳开裂行为。通过数字图像相关 (DIC),现场记录全场位移,捕捉循环载荷过程中应变局部化的演变。DIC 位移场进一步用于通过正交各向异性本构关系的回归分析确定裂纹驱动力。显微计算机断层扫描 (micro-CT) 扫描揭示了损伤微观机制的竞争性质,例如孔隙聚结、纤维桥接等,用于推进裂纹。断裂表面的电子显微镜检查揭示了广泛的纤维/基质界面脱粘和纤维拔出,这主要是对抗循环开裂的影响。在足够的进展后,除非施加的载荷进一步增加,否则循环裂纹扩展本质上是自停止的。这种行为的起源归因于:(a)由于复合材料弹性模量不断下降导致驱动力降低;(b)由于尾流中普遍的纤维桥接和拉出导致的阻力牵引导致损伤阻抗增强。