1、較強推力、更優(yōu)節(jié)油比成為目前航空發(fā)動機設計的核心目標?？赡ズ姆鈬劳繉樱ㄒ韵潞喎Q封嚴涂層）由于在保證發(fā)動機工作效率的同時還可大幅度降低工作端基體的工作溫度和燃氣損耗，延長機器的服役壽命，已大量應用于航空發(fā)動機中?？赡ズ男?、抗沖蝕性及抗熱震性是封嚴涂層的3項關(guān)鍵性能指標，而涂層內(nèi)部孔隙狀況對這3項指標均有重要影響，準確可靠的封嚴涂層孔隙狀況無損測試方法成為該領(lǐng)域的迫切工程需求。本文采用超聲方法對等離子噴涂法制備的Al/BN封嚴涂層的孔隙率、

2、孔隙尺寸以及孔隙分布狀況進行了研究，該封嚴涂層的主要組份為金屬相鋁、潤滑相氮化硼以及一定比例的孔隙。
　　超聲法表征封嚴涂層孔隙狀態(tài)的難點集中在兩個方面，一是涂層厚度較薄，通常應選用較高的檢測頻率，但含孔結(jié)構(gòu)會導致高頻超聲波不易穿透，然而較低頻率由于脈沖寬度相對較寬，在時域信號中表面回波會與界面波發(fā)生混疊，因此，從混疊信號中提取孔隙信息成為解決問題的關(guān)鍵;二是該涂層孔隙狀況復雜，孔隙率范圍為15-30％，孔隙尺寸在幾微米至數(shù)十微米

3、之間，涂層中超聲衰減較為嚴重，超聲回波信號幅度很低，利用時域信號回波高度來計算衰減系數(shù)的傳統(tǒng)方法已不可行，需要尋找更為適合的分析方法以及更合適的特征參量。
　　本研究首先分析了聲壓反射系數(shù)功率譜特征參量與衰減系數(shù)之間，以及孔隙率、孔隙尺寸與衰減系數(shù)之間的理論關(guān)系，并以衰減系數(shù)為橋梁，給出了以孔隙率、孔隙尺寸為自變量、功率譜極值為因變量的函數(shù)關(guān)系。在實驗方面，利用掃描電鏡獲得涂層的孔隙率、孔隙形貌等信息，尺寸為40mm×29mm×1

4、.2mm的涂層試樣，整個觀測區(qū)域內(nèi)孔隙率變化范圍是16.20％-29.17％,水平方向孔隙尺寸5～70μm。對不同孔隙狀態(tài)區(qū)域進行超聲信號采集及分析，并提取聲壓反射系數(shù)功率譜的諧振頻率和功率譜極值，繪制其與孔隙率、孔隙尺寸之間的關(guān)系曲線。以金相照片為基礎(chǔ)，進一步通過兩種不同方式對相同孔隙分布、不同孔隙率，以及相同孔隙率、不同孔隙分布的封嚴涂層進行建模，利用仿真方法分析，得到涂層孔隙率、孔隙尺寸以及孔隙分布與聲壓反射系數(shù)功率譜諧振頻率、功