Tribological evaluation of Cu-based abradable coating
Notice bibliographique
Résumé
Abradable seal are fundamental for mitigating leakage between rotating and stationary components across diverse segments of gas turbine engines. In the low-pressure stage, these strategically designed sacrificial materials exhibit preferential wear during interaction with the blades, avoiding damage, thereby reducing the clearance and improving overall engine efficiency. The intricate microstructure of abradable seals is tailored for demanding operational environments. Generally, abradables comprise a metallic matrix, a self-lubricating non-metallic phase, and an optimized porosity fraction. However, more recent developments for next-generation abradable seals have transitioned from elemental aluminum to advanced composites, prioritizing robust resistance to degradation mechanisms. For instance, Cu-based materials have recently been receiving particular interest due to their potential benefits in terms of high ductility and improved wear resistance. Thus, this study aims to compare the tribological performance of Cu8.5Al1Fe10Polyester abradable coatings to the established AlSi-polymer baseline material, focusing on sliding and erosive wear mechanisms. The Cu-based and the baseline abradable were deposited by atmospheric plasma spray (APS) reaching a thickness of more than 3 mm, and their tribological behavior was evaluated under reciprocating and unidirectional motions. Microstructural analysis via scanning electron microscope (SEM) revealed a typical layered structure with pores and polyester present in the Cu matrix, exhibiting higher hardness than the AlSi-polymer abradable baseline. Results from sliding wear behavior presented a variation in the coefficient of friction and an increased erosion wear resistance by Cu-based coating at lower angles. These findings provide valuable insights for improving current abradable systems and developing next-generation materials.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».