بررسی پوشش سد حرارتی نانو ساختار پایدار شده با ایتریا ( YSZ ) برای استفاده در پره توربین گاز

یکی از مهمترین دلایل از کار افتادگی پره های توربین گاز، قرارگیری آنها در شرایط کاری دمای بالا و وجود شرایط حاد خوردگی داغ و اکسیداسیون ناشی از محصولات احتراق می باشد. برای جلوگیری از آسیب زودهنگام این پره ها، از پوشش های سد حرارتی سرامیکی به عنوان مانع مهمی در انتقال حرارت و نیز تماس مستقیم محصولات احتراق با پره فلزی استفاده می گردد. این پوشش ها عموما شامل یک لایه سرامیکی نازک به عنوان پوشش رویی از جنس زیرکونیا می باشد که با ترکیباتی مانند ایتریا و سریا پایدارسازی ریزساختار و در نتیجه خواص مکانیکی در آن ها صورت می گیرد که منجر به یک پوشش فلزی مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون می گردد. مقاومت به شوک حرارتی، خوردگی داغ و اکسیداسیون این پوشش ها کاملا تحت تاثیر ریزساختار بوده که بررسی های صورت گرفته نشان از بهبود شرایط کاری با ایجاد نانوساختار نسبت به ساختارهای متداول را دارد. علاوه بر اینکه ساختار و نوع پایدارکننده بر خواص نهایی پوشش بسیار موثر است روش تولید نیز از پارامترهای تاثرگذار در انتخاب می باشد که با استفاده از روش های متعددی از جمله APS ، EB-PVD و SPPS می توان این پوشش را ایجاد کرد. در این مقاله به بررسی تاثیر نوع پایدارکننده و نیز روش تولید بر برخی از خواص مهم پوشش های سد حرارتی پرداخته شده است که نتیجه بررسی ها نشان می دهد که استفاده از روش اسپری پلاسما و نیز پایدارکننده ایتریا و ساختارنانومتری یکی از بهترین گزینه ها می باشد.

کلیدواژه ها:

پوشش سد حرارتی ، اکسیداسیون ، خوردگی داغ ، نانو ساختار ، ایتریا ، YSZ