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潘伟教授:重型燃气轮机与陶瓷热障涂层材料

日期: 2018-06-09
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重型燃气轮机的研发制造水平代表了一个国家的重工业水平。作为迄今为止效率最高的热-功转换类发电设备,国内外科技界与产业界已认识到,重型燃气轮机将是 21 世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备。 


国家“十五”“863”项目——R0110重型燃气轮机于2008年12月28日在沈阳顺利通过国家科技部阶段验收。R0110是中国自主研制的第一台重型燃气轮机,它的研制成功预示着中国将成为世界上第五具备重型燃气轮机研制能力的国家。


为提高燃气轮机叶片的抗高温氧化和抗腐蚀性能,延长其使用寿命,热障涂层最早由美国NASA-Lewis研究中心提出,在涂层材料选择和制备工艺上经过较长时间的探索后,80年代初热障涂层技术取得重大突破。


陶瓷是目前制备热障涂层最理想的材料,其厚度一般在100~500μm之间,隔热效果随着厚度的增加而增加,使燃气轮机的工作温度得到了极大提高,但是结合强度和抗热震性随着厚度的增加而下降。经过60多年的发展,实践证明在燃气轮机高温部件上涂覆热障涂层是行之有效的手段,它提高了燃气轮机高温部件的工作温度,从而提高了燃气轮机的效率,延长了使用寿命。其中,ZrO2因具有高熔点、良好的化学稳定性、较低的导热系数和优良的抗热震性等优点,并且其热膨胀系数接近金属材料,是最适合的陶瓷层材料之一,成为现今最为广泛应用的热障涂层材料。


潘伟教授:博士生导师,教育部科技委员会委员,中国硅酸盐学会理事,中国硅酸盐学会特种陶瓷分会副理事长兼秘书长,中国复合材料学会理事,国家建材局科技教育委员会委员,全国工商联技术发展委员会委员,日本陶瓷协会学术论文志《Journal of The Ceramic Society of Japan》,《硅酸盐通报》,《复合材料学报》,《现代技术陶瓷》,《过程工程学报》,《Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science Edition》等杂志编委。担任过第六至第十九届全国特种陶瓷学术年会秘书长、组委会主席,第一至第九届中国国际高性能陶瓷材料学术会议组委会主席,第7届国际梯度功能材料学术会议主席,第五届国际陶瓷大会组委会主席。2016年当选为世界陶瓷科学院院士。


主要从事材料物理化学、热障涂层材料、陶瓷基复合材料、梯度功能材料、材料界面现象、金属与陶瓷的连接、材料制备热力学、动力学、数理模型、高温材料热分析技术工作,并从事《材料化学》和《材料合成热力学》的教学工作。第7届国际梯度功能材料学术会议主席。到目前为止已发表100余篇论文,并申请了10项专利


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