بررسي رفتار انبساط حرارتي پوشش هاي سد حرارتي زيركونياي پايدار شده با ايتريا و سريا

Investigation on Thermal Expansion Behavior of Yttria and Ceria Stabilized Zirconia to Thermal Barrier Coatings

در اين پژوهش پوشش هاي زيركونياي پايدار شده با ايتريا (YSZ) و سريا (CSZ) با هدف ارتقاي خواص ترمومكانيكي پوشش-هاي سد حرارتي بر پايه زيركونياي پايدار شده با ايتريا از طريق جايگزيني YSZ با CSZ، به روش پاشش پلاسماي اتمسفري (APS) برروي نمونه هايي از جنس سوپرآلياژ پايه نيكل (IN738LC) اعمال شدند. رفتار انبساط حرارتي سوپرآلياژ IN738LC، NiCrAlY، YSZ و CSZ مورد ارزيابي قرار گرفت. براي تعيين مشخصه هاي ساختاري و فازي پوشش ها از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) و آناليز پراش پرتو ايكس (XRD) استفاده شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه پوشش CSZ داراي ضريب انبساط حرارتي بالاتري نسبت به پوشش YSZ است. همچنين بررسي هاي ريزساختاري پوشش ها نشان داد كه پوشش CSZ با ساختاري لايه اي و متخلخل تشكيل شده، ولي تخلخل هاي آن نسبت به پوشش YSZ كوچك تر و يكنواخت تر است.

The purpose of this research is to improve the thermomechanical properties of yttria stabilized zirconia (YSZ) thermal barrier coating through replacing ceria stabilized zirconia (CSZ) were applied by thermal spray technique on IN738LC base metal. In the present investigation the thermal expansion behaviors of the IN738LC، NiCrAlY، YSZ and CSZ coatings were tested. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction analysis (XRD) were used to determine the crystallographic structure and phase transformation. The experimental results indicate that the thermal expansion within the CSZ is higher than of the YSZ. Also experimental results showed that CSZ layer formed has a porous structure whereas porosities were smaller than YSZ layer