نام پژوهشگر: مریم رکاب اسلامی

ساخت پوشش های محافظ حرارتی نانو ساختار با استفاده از اکسیدهای نانو ساختار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1390
  مریم رکاب اسلامی   مهشاد علایی

پوشش های محافظ حرارتی (tbc) که عمدتا از گروه سرامیک های زیرکونیایی هستند بر روی زیر لایه فلزی ایجاد می شوند. وظیفه اصلی آن ها کاهش دمای زیر لایه است و نقش مهمی در حفاظت از قطعات مورد استفاده در دمای بالا ایفا می کنند. استفاده از زیرکونیا در ابعاد نانو را می توان گزینه ای مناسب در جهت افزایش کارایی این پوشش ها دانست. از طرفی رسوب گذاری الکتروفروتیک (epd) نسبت به سایر روش های رایج پوشش دهی tbcها به دلیل راحتی، ارزان بودن و کنترل آسان فرایند مورد توجه می باشد. در این پژوهش، هدف ایجاد پوشش محافظ حرارتی مناسب بر روی زیر لایه اینکونل lc-738 با روش کم هزینه epd است. بعد از تهیه پودر نانو اکسید زیرکونیوم پایدار شده و زیر لایه، و ایجاد پوشش واسط اکسید آلومنیومی بر روی زیر لایه، سوسپانسیون های حاوی پودر 8wt.%y2o3 zro2 + نانو ساختار و حلال های استیل استون، استون و اتانول و پراکنده ساز ید برای انتخاب بهترین سوسپانسیون مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه برای تعیین ولتاژ مناسب پوشش دهی به روش epd، با استفاده از سوسپانسیون استیل استون، پوشش با 3 ولتاژ 20، 50 و 80 ولت به مدت 180 ثانیه بر روی اینکونل lc-738 آلومینایز شده رسوب گذاری شد. سپس عملیات حرارتی نمونه ها در دمای 1200 به مدت 4 ساعت و با نرخ گرمایش c/min° 2 انجام شد. در نهایت برای انتخاب بهینه ترین سوسپانسیون، با استفاده از سه سوسپانسیون ذکر شده و بهترین ولتاژ یعنی در ولتاژ v50 پوشش tbc به مدت 180 ثاتیه با روش epd اعمال شد. به منظور بررسی پایداری سوسپانسیون و توزیع اندازه ذرات از آزمایش ته نشینی، پتانسیل زتا و میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و برای مشخص شدن مورفولوژی سطحی پوشش از میکروسکوپ الکترونی مروری (sem) استفاده شد. نتایج نشان می دهد که نمونه پوشش داده شده با استفاده از سوسپانسیون استیل استون پایدار تر و از یک پوشش مناسب و بدون ترک برخوردار است.