01
航空发动机叶片概述
叶片在发动机中的角色 · 工作环境与失效模式 · 材料发展简史
基础概论
02
高温合金基础
镍基高温合金相组成 · γ'强化机制 · 典型牌号与性能对比
镍基γ'相
03
定向凝固与单晶技术
定向凝固原理 · 单晶叶片制造 · 晶界强化与取向控制
单晶工艺
04
钛合金叶片
钛合金分类与特性 · 风扇/压气机应用 · 表面防护需求
钛合金轻量化
05
金属间化合物
TiAl合金特性 · 制备工艺难点 · 低压涡轮应用前景
TiAl金属间化合物
06
陶瓷基复合材料 (CMC)
SiC/SiC结构 · 抗氧化涂层 · 减重优势与连接技术
CMCSiC
07
热障涂层 (TBC) 概述
TBC结构(粘结层+陶瓷层) · YSZ特性 · 涂层失效机制
TBCYSZ
08
粘结层技术
MCrAlY与PtAl粘结层 · 扩散阻挡层设计 · 界面氧化行为
粘结层MCrAlY
09
陶瓷顶层材料
YSZ相变问题 · 新型热障材料(稀土锆酸盐) · 热导率对比
陶瓷层热导率
10
EB-PVD工艺
电子束物理气相沉积 · 柱状晶优势 · 工艺参数影响
EB-PVD柱状晶
11
APS与SPS工艺
大气等离子喷涂 · 悬浮液等离子喷涂 · 层状vs柱状
APSSPS
12
PS-PVD工艺
等离子喷涂-物理气相沉积 · 高沉积效率 · 伞状结构涂层
PS-PVD伞状
13
环境障涂层 (EBC)
CMC用EBC必要性 · 三代EBC体系(BSAS等) · 水蒸气防护
EBC环境障
14
抗冲蚀涂层
风扇/压气机冲蚀 · 硬质涂层(TiN,DLC) · 多层复合设计
冲蚀TiN
15
抗腐蚀涂层
热腐蚀机理(I/II型) · 涂层材料(Al扩散层,PtAl) · 修复技术
腐蚀PtAl
16
涂层制备前处理
基体清洗 · 喷砂 · 预热工艺 · 对结合力的影响
前处理结合力
17
涂层质量检测
厚度测量(涡流/金相) · 结合力测试(拉伸/划痕) · 孔隙率
检测孔隙率
18
涂层微观结构分析
SEM/EDS · XRD相分析 · TEM界面观察 · 典型缺陷
微观SEM
19
涂层热物理性能
热导率(激光闪射法) · 热膨胀匹配 · 热循环寿命
热物理热循环
20
涂层力学性能
弹性模量 · 硬度 · 断裂韧性 · 界面断裂能测试
力学断裂韧性
21
叶片服役损伤
外来物损伤(FOD) · 疲劳裂纹 · 涂层剥落与寿命预测
FOD寿命
22
涂层修复与再制造
旧涂层去除 · 再涂覆工艺 · 修复后性能评价
修复再制造
23
先进涂层设计
梯度涂层 · 功能梯度材料(FGM) · 仿生结构涂层
梯度仿生
24
计算辅助材料设计
CALPHAD应用 · 相图计算 · 扩散模拟
CALPHAD模拟
25
增材制造与涂层
3D打印叶片基体 · 增材+涂层复合 · 微观组织控制
3D打印增材
26
环境适应性评价
高温氧化 · 热循环 · 盐雾腐蚀 · 标准与规范
环境标准
27
叶片材料与涂层全寿命管理
材料数据库 · 无损检测(红外/荧光) · 在役监测
全寿命无损检测
28
典型发动机案例分析
CFM56/LEAP · GE9X CMC · 国产发动机进展
案例GE9X
29
未来发展趋势
超高温材料(难熔高熵) · 智能涂层(自修复) · 绿色制造
前沿智能
30
课程总结与工程实践
设计选材原则 · 工艺经济性 · 工程伦理与安全文化
总结实践