镍基合金热障涂层系统中的界面元素效应及合金优化

项目名称： 镍基合金热障涂层系统中的界面元素效应及合金优化

项目编号： No.51171211

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 金属材料学科

项目作者： 江勇

作者单位： 中南大学

项目金额： 47万元

中文摘要： 先进航空发动机和地面(含海上)燃气轮机用高温热障涂层系统，面临日益苛刻的高可靠性和长寿命要求。本项目拟针对基体合金及其涂层关键界面，通过第一原理热力学建模和自洽电荷密度能量泛函计算，（1）对若干常见合金元素和杂质的界面偏聚行为（含基体内相界和基体/热生长层界面）开展研究，确定其对界面化学成键和界面强度的影响性质；（2）研究以合金化途径实现对有害杂质钉扎的可能性，及其高温有效性，阐明微观钉扎的物理机理，丰富现有合金元素评估体系；（3）以微观界面行为与效应为基础，揭示此类复杂界面体系的化学环境-微观结构-宏观性能相关性。本项目研究，是申请人在美国多年计算研究工作基础上的继续和深入，研究内容对认识合金和杂质元素在实际服役工况条件下的作用性质和作用机理，优化现有合金组分，进一步提升航空发动机和燃气轮机可靠性和使用寿命，具有重要指导意义。也为今后合金科学设计和材料界面科学，提供新的研究思路和研究案例

中文关键词： 镍基合金；热障涂层；杂质效应；合金化设计；第一性原理

英文摘要：

英文关键词： Ni alloy；thermal barrier coatings；impurity effects；alloying design；first principles