冷热循环测试 冷热循环测试

EBC 涂层的可靠性直接影响陶瓷基复合材料构件的可靠性，发达国家都十分重视 EBC 涂层环境性能测试技术。航空发动机热端部件工作环境非常复杂，是高温、各类化学腐蚀（氧、水蒸气和盐等）与复杂应力的综合。EBC 涂层的环境性能主要由热物理化学环境因素决定，包括：氧、水蒸汽、腐蚀介质（以盐为主）、燃气温度、燃气压力、燃气流速等。对陶瓷基复合材料 EBC 涂层环境性能Z直接的考核就是发动机燃气环境考核，如 20 世纪 90 年代美国开展的在 Solar Turbines 公司 Centaur 50S 燃气涡轮发动机上进行的陶瓷基复合材料燃烧室衬套外场考核，考核试车时间Z长达到了 15144h，并证明 EBC 涂层（Si/mullite-BSAS/BSAS）能够使 SiC/SiC 燃烧室外衬套使用寿命延长 2~3 倍[14] 但是航空发动机要求材料长寿命，而作相应的长时试验模拟耗费巨大，发展等效实验模拟方法受到重视，能够以经济便利的实验手段和资源、较短时间试验获得长时试验结果。美国 NASA 和 GE 发动机公司发展了一套模拟发动机燃气环境的 EBC 环境性能实验室测试方法和设备[15-17]。测试的 EBC 环境性能包括：涂层的界面附着力、水蒸汽腐蚀、燃气流速、涂层温度梯度（热导率）、高的热/冷速率、化学腐蚀。测试的设备包括：空气环境热循环、水热循环、激光梯度台架试验（Laser Gradient Rig Test）、火焰喷射梯度试验（Flame Jet Gradient Test）和台架燃气模拟（Burner Rig Test）。其中，空气和水蒸汽热循环。