基于热障涂层微结构的多孔隔热材料传热分析

热障涂层制备工艺不同，微结构不同，本文基于四参数随机生长方法，构造了各向同性热障涂层微结构，各向异性的层状和柱状热障涂层的微结构。利用热阻网络法开发了多孔涂层材料导热计算程序，针对上述三种不同微结构YSZ热障涂层的有效导热系数进行二维数值计算。通过与理论求解的串并联模型的模拟结果对比，验证了本方法的有效性。计算结果表明：提高涂层的孔隙率是增强涂层隔热性能的有效途径；孔隙率一定时，孔隙直径对涂层导热系数无显著影响；层状结构隔热能力显著强于柱状结构