بررسی خواص اکسیداسیونی پوشش کامپوزیتی سد حرارتی YSZبه همراه Al2O3/YAG

مهندسی متالورژی و مواد

مقاله 4، دوره 30، شماره 2 - شماره پیاپی 20، 1398، صفحه 31-42   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ma.v30i2.58312

نویسندگان

حسین سرپولکی^{* 1}؛ احسان خردمند²؛ سعید رستگاری²

¹دانشگاه علم و صنعت

²علم و صنعت ایران

چکیده

برای بررسی خواص اکسیداسیونی پوشش کامپوزیتی سد حرارتیYSZ  به همراه Al2O3/YAG ابتدا پودر Al2O3/YAG به روش سل-ژل تولید شد. 30٬15 و45 درصد وزنی از   Al2O3/YAGبا YSZ ترکیب شدند کهYS85 ٬YS70وYS55 نامیده شدند. پوشش های کامپوزیتی روی لایه زیرین IN738-LC  با پاشش پلاسما اعمال شدند. با بررسی آزمایش اکسیداسیون چرخه ای در دمای 1050 درجه سانتیگراد در 200 ساعت و نمودارهای تغییر وزن، در پوشش های YS85 و YS70 مقاومت به اکسیداسیون افزایش یافت و ضخامت لایه اکسیدی کم شد و در YS55 با افزایش تنش­های عدم انطباقی، مقاومت به اکسیداسیون کاهش یافت و ضخامت لایه اکسیدی مشابه پوشش YSZ به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

پوشش سد حرارتی کامپوزیتی؛ زیرلایه، پوشش اتصال؛ لایه اکسید رشد کرده براثر حرارت٬ Y

سایر فایل های مرتبط با مقاله

4-kheradmand_AK_EDITS.pdf

مراجع

1. Zhu C., Javed A., Li P., Yang F., Liang G.Y., Xiao P., “A study of the Microstructure and Oxidation Behavior of Alumina/Yttria-Stabilized Zirconia (Al2O3-YSZ) Thermal Barrier Coating” , Journal of Surface and Coating Technology ,Vol. 212, pp.214-222, (2012) .

2. Schlichting K.W., Padture N.P., Jordan E.H., Gell M., “Failure Modes in Plasma Sprayed Thermal Barrier Coating”, Material Science and Engineering, Vol. 342, No.1-2, pp.120-130, (2003).

3. Chen X., Zhao Y., Gu L., Zou B., Wang Y., Cao, X., “Hot Corrosion Behavior of Plasma Sprayed YSZ/LaMgAl11O19 Composite Coatings in Molten Sulfate –Vanadate Salt", Corrosion Science, Vol. 53, pp. 2335-2343, (2011).

4. Ren C., He Y.D., Wang D.R., “Cyclic Oxidation Behavior and Thermal Barrier Effect of YSZ-(Al2O3/YAG) Double Layer TBC Prepared by the Composite Sol-gel Method”, Surface and Coating Technology, Vol. 206, pp.1461-1468, (2011).

5. Karaoglanli A., “Study of the Microstructure and Oxidation Behavior of YSZ and YSZ/AL2O3 TBCS with HVOF Bond Coating”, Original Scientific Article, Vol. 26, pp.46-61, ( 2012) .

6. Lau H.,“ Influence of Yttria on the Cyclic Life Time of YSZ TBC Deposited on EB-PVD NiCoCrAlY Bond Coats and its Contribution to a Modified TBC Adhesion Mechanism”, Surface and Coating Technology Journal, Vol. 235, pp.121-1266, (2013) .

7. Su Y.j., Trice R.W., Faber K.T., “Thermal Conductivity٫ Phase Stability and Oxidation Resistance of YAG/YSZ Thermal Barrier Coating”, Oxidation of Metals, Vol. 61, No. 3, pp.253-271, (2004).

8. Sniezewski J., “Sol-gel Thermal Barrier Coatings: Optimization of the Manufacturing Route and Durability under Cyclic Oxidation”, Surface and Coating Technology, Vol. 205, No. 5, pp.1256-1261, (2010).

9. Ren C., Yedong He., Wang D., “High Temperature Cyclic Oxidation of Al2O3-YAG Composite Coating Prepared by EPD and Microwave Sintering”, Journal Of Applied Surface Science, Vol. 258, No. 15, pp. 5739-5745, (2012) .

10. Ren C., He Y.D., Wang D.R., “Preparation and Characteristics of Three Layer YSZ-(YSZ/Al2O3)-YSZ TBCs”, Journal of Applied Surface Science, Vol. 257, No15, pp. 6837-6842, (2011).

11. Keyvani A., Saremi M., Heydarzadeh Sohi M., “Oxidation resistance of YSZ-Alumina Composition Compared to Normal YSZ TBC Coating”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 509, pp. 8370-8377, (2011).

12. Lach R., Haberko K., Bucko M.M., Szumera M., Grabowski G., “Ceramic Matrix Composites in the Alu mina/5-30 vol% YAG System”, Journal of European Ceramic Society, Vol. 31, No. 10, pp.1889-1895, (2011).

13. Yao J., He Y., Wang D., Lin J., “High Temperature Oxidation Resistance of (Al2O3-Y2O3)/Y2O3- Stabilized ZrO2) laminated Coating on 8Nb-TiAl Alloy Prepared by a Novel Spray Pyrolysis”, Corrosion Science, Vol. 80, pp.19-27, (2014).

14. Hassanzadeh S.A., Taheri E., Sarpoolaky H., “Synthesis of an Alumina–YAG Nano Powder via Sol–Gel Method”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 456, pp. 282-285, (2008).

15. صائمی ح." بررسی تاثیر لایه میانی Al2O3/YAG بر مقاومت اکسیداسیون پوشش های سد حرارتی YSZ" ٬ پایان نامه کارشناسی ارشد٬ دانشکده مهندسی مواد٬ دانشگاه علم و صنعت ایران٬ (1394).

16. حسن زاده تبریزی ع." سنتز و بررسی ریز ساختار نانو کامپوزیت Al2O3/YAG "٬ پایان نامه کارشناسی ارشد٬ دانشکده مهندسی مواد ٬ دانشگاه تربیت مدرس٬ (1386).

17. Pin L., Vidal V., Blas F., Ansart F., “Optimized Sol-Gel Thermal Barrier Coating for Long Term Cyclic Oxidation Life”, Journal of European Ceramic Society, Vol. 33, No. 4, pp. 961-974, (2014).

18. Lach R., Haberko K., Bucko M., “Synthesis of Alumina/YAG 20% Volume Composite by Co-Precipitation”, Processing and Application of Ceramics, Vol. 5, pp.187-191, (2011).