梯度热障涂层内的传热微观机理研究

项目名称： 梯度热障涂层内的传热微观机理研究

项目编号： No.51476097

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 赵长颖

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 110万元

中文摘要： 由于梯度热障涂层的微观结构（两种物质颗粒分布、孔隙、晶粒大小、梯度折射因子等）与常规涂层有很大差异，其对导热及热辐射特性的影响也明显区别于传统涂层。本课题拟对陶瓷/金属梯度热障涂层内的微观导热和热辐射特性进行深入的理论和实验研究。从理论和实验两个方面研究不同成分和不同微观结构梯度热障涂层的导热及热辐射特性，揭示梯度热障涂层内微纳结构（孔隙、裂缝、晶粒等）对导热和热辐射特性（吸收系数和散射系数等）的影响机理，建立起梯度热障涂层微纳结构与导热和热辐射特性的数学模型，进而对梯度涂层的隔热性能进行微观优化设计。

中文关键词： 辐射传热；微/纳尺度传热；梯度热障涂层；有效导热系数；衰减系数

英文摘要： Since the microstructures of gradient thermal barrier coatings are quite different from the convevtional coatings in terms of particle distribution, porosity,crystal size and refractive index), the heat conduction and thermal radiation characteristics must be different from previous research. This proposal aims to study the micro mechanism for the heat transfer in ceramics/metal gradient thermal barrier coatings. The study will reveal how the microstructures (porosity、cracks、crystal size etc.) affect the conduction and thermal radiation(absorption and scatering) in gradient thermal barrier coatings. The computational models of thermal conduction and radiation will be established by considering the microstructures of the gradient thermal barrier coatings, and thus the optimal design of the gradient TBCs will be performed for achieving the better insulation.

英文关键词： thermal radiation;micro/nano heat transfer;gradient thermal barrier coatings;effective thermal conductivity;extinction coefficient