本书为“航空材料科学与工程丛书”之一。涂层技术是军工武器装备中使用最为广泛的表面工程技术，国内外航空、航天、舰船、兵器等军工产品普遍而大量地使用防护涂层技术以达到提高性能、可靠性和延长使用寿命的目的。例如，飞机起落架活塞杆耐磨涂层、飞机机身或发动机关键部位的隐身涂层、发动机压气机叶片防腐抗冲蚀涂层、涡轮叶片表面热障涂层及叶片内腔抗氧化涂层、机匣/涡轮环所用的可磨耗封严涂层等。所采用的工艺包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和热喷涂等。本书主要汇集了作者及团队在航空涂层技术基础研究、应用研究和工程化方面取得的成果，着重对近十年来的创新性技术和应用研究成果进行系统展示与分析。

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2003.9-2007.9青岛科技大学 机电工程学院 金属材料工程 学士 2007.9-2010.9青岛科技大学 机电工程学院 材料学 硕士 2010.9-2014.6北京航空航天大学 材料科学与工程学院 材料学博士2014.9-2017.9 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 工程师 2017.9-2021.9中国航发北京航空材料研究院 高工 2021.9-至今 中国航发北京航空材料研究院 研究员表面工程1、国家自然科学基金重大项目“发汗热障涂层界面约束效应及瞬态相降温演化规律研究”，编号：52075508，项目负责人（本书依托项目） 2、国家自然科学基金项目“钙钛矿基高温可磨耗封严涂层的相变调控与叠层结构应力自适应机理”，编号：52305224，课题指导人（本书依托项目） 3、国家重点研发计划国际合作项目“航空发动机关键件用XX涂层体系设计及性能提升研究”，编号：2023YFE0200100，项目负责人（本书依托项目） 4、某领域国家青年拔尖人才项目“航空发动机XX涂层技术”，编号：科工人(2023）934号，课题负责人（本书依托项目）《中国表面工程》、《材料工程》、《稀有金属材料与工程》、《材料保护》、《航空材料学报》、《热喷涂技术》期刊编委

目录
总序
前言
第1章 航空涂层技术概述 1
1.1 涂层技术概述 1
1.2 热喷涂涂层技术概述 2
1.2.1 等离子喷涂 3
1.2.2 普通火焰喷涂 4
1.2.3 超音速火焰喷涂 5
1.2.4 爆炸喷涂 6
1.2.5 电弧喷涂 6
1.2.6 低温气动喷涂技术 7
1.3 沉积涂层技术概述 8
1.3.1 电子束物理气相沉积 8
1.3.2 化学气相沉积 10
1.3.3 阴极弧沉积技术 11
参考文献 15
第2章 耐磨涂层技术 17
2.1 概述 17
2.2 爆炸喷涂涂层 18
2.2.1 碳化钨耐磨涂层 19
2.2.2 碳化铬及添加氟化物涂层 27
2.2.3 石墨烯复合WC-Co涂层 36
2.2.4 WC-Co/CoMoCrSi复合涂层 43
2.2.5 爆炸喷涂耐磨涂层应用及发展 46
2.3 超音速火焰喷涂技术 49
2.3.1 WC-10Co-4Cr涂层 50
2.3.2 WC-17Co涂层 54
2.4 低温气动喷涂技术 56
2.4.1 超高强度钢表面低温气动喷涂防护 57
2.4.2 低温气动喷涂技术的发展方向 65
参考文献 66
第3章 隐身涂层 67
3.1 概述 67
3.2 红外隐身材料技术 69
3.2.1 红外隐身原理 69
3.2.2 红外隐身涂层体系及性能 71
3.2.3 红外隐身涂层应用及发展 79
3.3 雷达隐身涂层技术 81
3.3.1 雷达吸波涂层原理 81
3.3.2 雷达隐身涂层体系及性能 82
3.3.3 雷达隐身涂层的应用及发展前景 89
3.4 多频谱隐身涂层技术 90
3.4.1 多频谱隐身概述 90
3.4.2 雷达红外兼容隐身 92
参考文献 102
第4章 防腐/抗冲蚀涂层 107
4.1 概述 107
4.2 常见抗冲蚀涂层及制备方法 108
4.2.1 常见抗冲蚀涂层 108
4.2.2 常见抗冲蚀涂层制备方法 114
4.2.3 抗冲蚀涂层的主要性能指标 118
4.2.4 冲蚀理论研究进展 120
4.3 典型防腐抗冲蚀涂层 122
4.3.1 TiAl/TiAlN涂层 123
4.3.2 TiAlV/TiAlVN涂层 127
4.3.3 CrNb/CrNbN涂层 131
4.4 钛合金表面抗冲蚀涂层 135
4.4.1 涂层结构及材料设计 135
4.4.2 涂层截面组织 136
4.4.3 涂层结合力 137
4.4.4 涂层硬度 138
4.4.5 涂层冲蚀性能 139
4.4.6 涂层对TC25基体拉伸性能影响 140
4.4.7 涂层对TC25基体振动疲劳影响 141
4.5 不锈钢表面防腐/抗冲蚀复合涂层 142
4.5.1 涂层结构及材料设计 142
4.5.2 涂层截面组织 143
4.5.3 涂层结合力 144
4.5.4 涂层硬度 146
4.5.5 涂层耐蚀性 147
4.5.6 涂层对不锈钢基体1Cr11拉伸性能影响 147
4.5.7 G2涂层对不锈钢基体1Cr11振动疲劳影响 148
4.6 抗冲蚀涂层的应用与发展 149
4.6.1 抗冲蚀涂层的应用现状 149
4.6.2 抗冲蚀涂层的发展趋势 150
参考文献 150
第5章 高温热防护涂层 153
5.1 热障涂层发展背景 153
5.2 热障涂层的研究综述 156
5.2.1 热障涂层的发展现状 156
5.2.2 热障涂层制备技术 158
5.3 热障涂层结构体系 163
5.3.1 双层结构涂层 163
5.3.2 多层结构涂层 163
5.3.3 梯度结构涂层 166
5.3.4 纳米结构热障涂层 167
5.4 热障涂层黏结层材料 169
5.5 热障涂层陶瓷层材料 170
5.5.1 经典热障涂层材料—YSZ 171
5.5.2 YSZ改性 173
5.5.3 新型热障涂层材料 176
5.5.4 其他热障涂层材料 197
5.6 热障涂层的热腐蚀行为 197
5.6.1 涂层的热腐蚀产物及相结构 198
5.6.2 涂层的热腐蚀产物表面微观形貌 205
5.6.3 涂层的热腐蚀产物3D立体表面形貌 208
5.6.4 涂层的横截面形貌图 212
5.7 热障涂层的结合强度 215
5.8 热障涂层的失效机理研究 226
5.8.1 热膨胀失配而产生应力使涂层失效 227
5.8.2 由于YSZ相变引起涂层体积变化而使涂层失效 227
5.8.3 TGO增长引起的涂层失效 228
5.8.4 热腐蚀引起的涂层退化 228
5.9 热障涂层的应用 228
5.9.1 热障涂层在国外的应用 228
5.9.2 热障涂层在国内的应用 230
5.10 热障涂层的发展趋势 231
参考文献 232
第6章 可磨耗封严涂层 234
6.1 概述 234
6.1.1 可磨耗封严涂层简介 234
6.1.2 可磨耗封严涂层评价 235
6.2 中低温段可磨耗封严涂层技术 242
6.2.1 镍石墨涂层 242
6.2.2 铝氮化硼涂层 249
6.2.3 铝硅聚苯酯涂层 256
6.2.4 镍铜氮化硼涂层 263
6.2.5 镍铬铝氮化硼涂层 270
6.2.6 镍铬铝膨润土涂层 276
6.2.7 镍硅氮化硼（粉末）涂层 283
6.2.8 镍硅氮化硼（棒材）涂层 291
6.3 1000～1200℃高温可磨耗涂层材料 299
6.4 1300℃高温可磨耗涂层材料 302
6.5 可磨耗封严涂层发展趋势 304
6.5.1 高温可磨耗封严涂层的研制 304
6.5.2 先进材料（陶瓷基复合材料）的应用 305
6.5.3 涂层性能评价的计算机模拟 305
参考文献 306
第7章 航空领域新型涂层 308
7.1 环境障涂层 308
7.1.1 环境障涂层材料及制备 309
7.1.2 涂层高温防护性能及失效机理 316
7.2 复合材料热防护涂层 319
7.2.1 实验材料及工艺 320
7.2.2 粉末形貌及成分 321
7.2.3 Cu、Al、Zn的TG-DSC分析 324
7.2.4 涂层结合强度分析 325
7.2.5 涂层表面/截面形貌 330
7.2.6 涂层物相分析 333
7.2.7 涂层热物理性能分析 335
7.2.8 结论 337
7.3 石墨烯改性自润滑耐磨涂层 338
7.3.1 实验材料、制备及测试 338
7.3.2 涂层性能与分析 340
7.3.3 结论 356
7.4 高温自修复热障涂层 356
7.4.1 实验材料及方法 358
7.4.2 涂层性能与分析 360
7.4.3 结论 374
7.5 稀土改性温敏涂层 374
7.5.1 实验材料及方法 375
7.5.2 涂层性能与分析 377
7.5.3 结论 389
参考文献 390
关键词索引 396