陶瓷纳米颗粒涂层保护航空发动机不受热

在测试中，据说这使涂层的使用寿命提高了300%，并希望具有新的热障涂层的组件将在两年内投入生产。

为了增加飞机发动机的使用寿命，在金属部件的顶部喷涂了隔热面层。西大研究小组的目标是控制表面层的结构，以增加其使用寿命和绝缘能力。

热障涂层是使用热喷涂应用制造的，其中陶瓷粉末在非常高的温度- 7000到8000摄氏度-使用等离子体流喷涂到表面上。陶瓷颗粒融化并撞击表面，在那里形成了大约半毫米厚的保护层。

尼古拉斯·库里(Nicholas Curry)就该课题发表了博士论文，他说:“这种材料的基础是一种陶瓷粉末，但我们也测试过添加塑料来产生孔隙，使材料更具弹性。”

由于温度的变化，陶瓷层受到应力，使材料交替膨胀和收缩。在过去的几年里，研究人员一直致力于进一步细化微观结构，以使该层在工业上有用。

“我们已经测试了由纳米颗粒形成的一层。这些颗粒非常细，我们无法将粉末直接喷到表面上。相反，我们首先将粉末与液体混合，然后喷射。库里在一份声明中说:“这被称为悬浮等离子喷涂应用。”

从那以后，库里和他的同事们在热冲击测试中对新层进行了数千次测试，以模拟飞机发动机的温度变化。结果表明，新涂层的使用寿命至少是传统涂层的三倍，但导热能力较低。

“使用寿命长的飞机发动机不需要经常进行昂贵、耗时的维修;这为飞机工业节省了资金。这种新技术也比传统技术便宜得多，这意味着更多的企业将能够购买这种设备。”

研究人员需要解决的最重要的问题之一是如何监测涂层结构随时间的变化，并了解层中的微结构是如何工作的。

“传统的面层看起来像三明治，一层又一层。用新方法制备的表层更接近于立柱。这使得该层更灵活，更容易监控。不管表面是否完全光滑，它都能粘附在金属上。最重要的不是材料本身，而是多孔性。”

该研究是与吉凯恩航空航天公司和西门子工业涡轮机械公司合作进行的。