基于真实组织的模拟技术在热障涂层热导率预测中的应用探索

孔隙结构是影响涂层热导率的关键因素,采用激光脉冲法对2种工艺参数制备的YSZ热障涂层的热导率进行测试,并利用面向对象有限元分析技术(OOF)研究热障涂层微观结构对热导率的影响,探讨该技术在热障涂层隔热性能研究中应用的可行性和影响因素。结果表明:基于真实涂层组织结构的热导率预测计算结果会受到模拟过程中的边界条件、网格划分方法的影响,通过边界条件的优化,可以获得与真实热导率接近的结果;采用第三类网格进行计算,且采用自由换热传热模型获得的计算热导率更接近于实测值。在工程实践中基于涂层应用工况和性能需求,可采用基于真实组织结构的模拟技术进行涂层材料和工艺的优化。