采用太赫茲時域光譜技術的高精度熱障涂層測厚方法

熱障涂層(thermal barrier coatings,TBCs)具有耐高溫、防腐蝕、耐磨性能好和導熱率低等特點,被廣泛應用于航空發動機及燃氣輪機中渦輪葉片的熱防護,是渦輪葉片的關鍵技術之一

。熱障涂層是一種陶瓷涂層,主要結構包括陶瓷層、黏接層及合金基體層,其中陶瓷層的厚度直接影響熱障涂層的熱障效果

。而且在服役過程中,由于熱循環載荷、沖刷腐蝕等因素,熱障涂層還會減薄甚至脫落,嚴重時甚至導致渦輪葉片損毀,所以對熱障涂層陶瓷厚度的有效檢測是無損檢測的重要研究內容。

葉曉曉還是不做聲，涂當翻轉身撐在地上，拿狗尾草掃著她的臉，葉曉曉忍著，還是不做聲。涂當突然伸出手來撓她的咯吱窩，葉曉曉實在是忍不住了，伸出手反擊，兩人頓時扭打成一團。

太赫茲波通常是指頻率為0.1THz～10THz、波長為0.03～3 mm的電磁波。太赫茲波具有相干性、瞬態性和寬頻帶等突出性能,能夠穿透陶瓷、塑料等物質,可實現高精度定量檢測且對人體和被檢測物無任何損害,使得太赫茲時域光譜技術(terahertz time domain spectroscopy,THzTDS)在無損檢測領域有巨大發展前景。采用THz-TDS測量熱障涂層厚度的關鍵問題是準確得到陶瓷層折射率,而陶瓷層的折射率并非定值,Watanabe等研究發現熱障涂層的主要材料釔穩定氧化鋯(yttria-stabilised zirconia,YSZ)的折射率與其微觀結構有關,折射率分布區間為4～6,且太赫茲波頻率越高材料折射率越大,所以固定的折射率不適用于熱障涂層樣本厚度測量

。White等研究使用THz-TDS對熱障涂層試塊進行測厚,首先基于已知的熱障涂層厚度反推得到折射率,然后使用THz-TDS計算厚度,研究發現當熱障涂層折射率取統計平均值3.73時,測量結果誤差可以達到2%,雖然獲得了較高的精度但需要制作標準試塊測量折射率