تهیه و بررسی خواص عملکردی پوششهای سد حرارتی fgm نانو ساختارysz/al2o3

اخیراً پوشش های سد حرارتی بر پایه زیرکونیا به خاطر کاربرد فراوانشان در مواد مهندسی همچون پره توربین ها مورد بررسی گسترده قرار گرفته اند. پیش تر تاثیر استفاده از پایدارسازهایی همچون ایتریا و سریا در پوشش های زیرکونیایی، افزودن لایه ای متراکم نظیر al2o3 روی این پوشش ها جهت کاهش نفوذ پذیری، تاثیر مورفولوژی پودر مورد استفاده جهت پوشش دهی، استفاده از پوشش های fgm و فرآیندهای مختلف پوشش دهی همچون پلاسما اسپری وebpvd بررسی گردیده و مطالعات بسیاری روی خواص عملکردی همچون مقاومت اکسیداسیون و نیز مقاومت خوردگی داغ انجام شده است. اما مطالعه بر روی اثر استفاده از نانو آلومینا بعنوان لایه نفوذ ناپذیر و نیز تاثیر ترکیبی استفاده از نانو آلومینا بصورت fgm به ندرت انجام شده است. در این پژوهش تاثیر استفاده از یک لایه نانو آلومینا بعنوان لایه نفوذناپذیر روی پوشش و نیز بر روی لایه پوشش میانی و همچنین تغییر شیب غلظت بین لایه های پوشش بصورت تدریجی بر خواص عملکردی پوشش های سد حرارتی از جمله رفتار اکسیداسیون و خوردگی داغ آنها مورد بررسی قرار گرفت. تهیه پوشش ها توسط فرآیند پلاسما اسپری انجام شد. برای پوشش دهی نانو آلومینا از ذرات نانو سایز آگلومره شده استفاده شد. نمونه ها مورد آزمون های اکسیداسیون و خوردگی داغ قرار گرفتند. نتایج نشان داد استفاده از یک لایه آلومینا روی پوشش تاثیر چشمگیری در بهبود مقاومت اکسیداسیون دارد. همچنین با نانو سایز شدن لایه آلومینا و بالا رفتن دانسیته این لایه ، مقاومت اکسیداسیون بهبود قابل ملاحظه ای یافت. از سوی دیگر شیب غلظت در تهیه نمونه های سد حرارتی باعث بهبود مقاومت خوردگی داغ میشود.