شبیه‌سازی توزیع تنش در سیستم پوشش سد‌حرارتی دولایه و درجه بندی شده YSZ/ NiCrAlY و مقایسه با نتایج اندازه‌گیری تنش به روش نانوفرورونده

Abstract

در این پژوهش یک روش عددی مبتنی بر المان محدود به منظور شبیه‌سازی توزیع تنش در پوشش سد حرارتی معمولی و درجه‌بندی شده YSZ/ NiCrAlYپاشش پلاسمائی شده بر روی زیرلایه Hastelloy-x توسعه یافت.پوشش سد‌حرارتی معمولی و درجه بندی شده به روش پاشش پلاسمائی اعمال و مشخصه‌یابی پوشش‌ها با استفاده از مطالعات متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی انجام شد.نتایج شبیه‌سازی توزیع تنش حاکی از آن بود که در نمونه های شوک دیده تحت سیکل حرارتی فاقد زمان توقف در دمای تشکیل TGO، مقدار متوسط تنش ماکزیمم از 29 مگاپاسکال در سیستم دو لایه معمولی (فصل مشترک لایه روئی/لایه واسط) به 3/15 مگاپاسکال در سیستم درجه-بندی شده سه لایه (فصل مشترک 50% NiCrAlY- 50% YSZ / YSZ) و 1/8 مگاپاسکال در سیستم درجه بندی شده پنج لایه (فصل مشترک 25% NiCrAlY- 75% YSZ / YSZ) کاهش یافته و توزیع تنش در فصل مشترکها یکنواخت شده است که این امر به افزایش عمر سیستم سد حرارتی کمک میکند.