Прогресс в разработке высокотемпературных защитных покрытий для авиационных двигателей

Авиационные двигатели являются ключевыми компонентами летательных аппаратов, и для повышения эффективности и эксплуатационных характеристик их рабочие температуры доводят до беспрецедентно высоких уровней. Для достижения более высокой температуры газа на входе в авиационный двигатель эффективными и широко признанными подходами являются нанесение теплозащитных покрытий (TBC) на металлические компоненты горячей части либо замена некоторых металлических компонентов керамическими матричными композитами (CMC) с последующим нанесением на них экологически защитных покрытий (EBC). Однако повышение рабочей температуры авиационных двигателей также облегчает обнаружение летательных аппаратов, что обусловливает необходимость применения малозаметных покрытий на двигателях. За исключением наиболее горячих участков, другие компоненты авиационных двигателей могут не нуждаться в TBC или EBC из-за относительно низких рабочих температур, но по-прежнему требуют защиты от окисления и коррозии. Поэтому необходимы коррозионностойкие покрытия. В статье рассматриваются последние достижения в области указанных высокотемпературных защитных покрытий — TBC, EBC, малозаметных и коррозионностойких покрытий — с основным вниманием к их материалам, технологиям изготовления и эксплуатационным характеристикам. Кроме того, из-за жестких условий эксплуатации эти защитные покрытия подвергаются различным воздействиям, включая воздействие кальций-магний-алюмосиликатов (CMAS), способное вызывать преждевременное разрушение покрытий; данная проблема также рассматривается в статье. Работа обеспечивает комплексное представление о высокотемпературных защитных покрытиях для авиационных двигателей и содержит рекомендации по разработке перспективных защитных покрытий для авиационных двигателей следующего поколения.