بهبود رفتار دما بالای پوشش های سد حرارتی زیرکونیایی مرسوم به کمک پایدار کننده ی اکسید سریم

Abstract

پوشش­های سد حرارتی به­عنوان یکی از پوشش­های دما بالا، به­طور گسترده­ای به­منظور بهبود عملکرد پره­ی موتورهای توربینی و به­ویژه توربین­های گازی مورد استفاده قرار می­گیرند. هدف از این پژوهش بررسی خواص ترمومکانیکی، مقاومت به خوردگی داغ و اکسیداسیون دما بالای پوشش­های سد حرارتی زیرکونیایی مرسوم و بهبود عملکرد آن­ها با استفاده از افزودن پایدار کننده­ی سریا به ترکیب است. برای این­منظور، پوشش­های CoNiCrAlY/YSZ و CoNiCrAlY/CYSZ بر روی زیرلایه­هایی از جنس IN738LC توسط روش پاشش پلاسمای اتمسفری اعمال شدند. رفتار ترمومکانیکی پوشش­ها توسط اندازه­گیری انبساط حرارتی آن­ها مورد بررسی قرار گرفت. رفتار خوردگی داغ و اکسیداسیون پوشش­ها به روش کوره­ای، در دماهای °C 1050 و °C 1100 با سیکل­های 4 ساعته، با و بدون اعمال مخلوط نمک خورنده­ی Na₂SO₄-V₂O₅ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به­دست آمده نشان داد که پوشش CYSZ دارای ضریب انبساط حرارتی بالاتری نسبت به پوشش YSZ است. همچنین بررسی­های ریزساختاری و فازی پوشش­ها به­وسیله­ی آنالیزهای SEM/EDS و XRD قبل و بعد از آزمون­های خوردگی داغ و اکسیداسیون نشان دهنده­ی مقاومت بهتر پوشش CYSZ در مقایسه با پوشش YSZ است.