مطالعه مكانيزم تخريب پوشش سد حرارتي تحت شوك گرمايي با اعمال گراديان دمايي در ضخامت پوشش

خستگي حرارتي (عمر شوك گرمايي) پوشش‌هاي سد حرارتي در قطعات ناحيه داغ عامل كليدي در عملكرد توربين‌هاي هوايي است و شبيه‌سازي عملي جهت مطالعه شرايط نزديك به كاركرد واقعي اين پوشش‌ها در توربين ضرورت مي‌يابد. به اين منظور در تحقيق حاضر با استفاده از شعله‌ي دستگاه برنر ريگ و اعمال سرمايش هم‌زمان از پشت زيرلايه همراه با سرمايش سريع در سيكل‌هاي زماني ثابت، شرايط واقعي سيكل شوك گرمايي توربين‌هاي هوايي طراحي و اجرا شد. در اين پژوهش از پوشش متداول سد حرارتي دو لايه شامل پوشش پيوندي فلزي NiCoCrAlY و پوشش رويي سراميكي YSZ اعمال شده با روش پاشش پلاسمايي(APS) استفاده شد. ريزساختار پوشش‌ها بعد از 10 و 40 سيكل آزمون شوك گرمايي براي ارزيابي مكانيزم واقعي تخريب پوشش‌ها مورد بررسي قرارگرفت. نتايج حاكي از اثر تخريبي قابل توجه اكسيدهاي بين لايه‌اي درون پوشش پيوندي با مورفولوژي صفحه‌اي است. اين اكسيدها علاوه بر مصرف بيهوده آلومينيوم مورد نياز براي محافظت پوشش در آلوميناي فصل مشترك پوشش سراميكي پيوندي، موجب تشديد تنش‌هاي تخريبي در اين فصل مشترك نيز مي‌شوند. نقش راچتينگ پوشش در فصل مشترك پوشش سراميكي و پوشش پيوندي بيش از ائر تنش‌هاي رشد هر دو نوع لايه اكسيد حرارتي در فصل مشترك و بين لايه‌اي در خلال آزمون شوك گرمايي است.