عملکرد پوشش های سد حرارتی نانو ساختار در شرایط شوک حرارتی

پوشش های سد حرارتی جزء جدایی ناپذیر قطعات دمابالا نظیر پره های توربین هستند که با کاهش ۱۰۰ تا ۲۰۰ درجه ای حرارت وارد شده به سوپرآلیاژ پایه، قابلیت فعالیت در دماهای کاری بالاتر و در نتیجه راندمان بیشتر را فراهم می کنند. تغییر جنس این پوشش ها به دلیل تعدد عوامل موثر، هزینه های بالا و پیچیده بودن شرایط کاری همواره با چالش های زیادی همراه است اما نانو ساختار کردن پوشش های مرسوم می تواند یک گزینه مطمئن و کم خطر برای ارتقای عملکرد باشد، زیرا در این فرایند بدون تغییر جنس پوشش، تنها ساختار آن تغییر می کند و همین امر بسیاری از ریسک های موجود در استفاده از مواد جدید را کاهش می دهد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر نانو ساختار کردن پوشش زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (YSZ) بر عملکرد آن در شرایط شوک حرارتی است. بدین منظور، روی دیسک هایی از جنس اینکونل ۷۳۸، پوشش YSZ مرسوم و نانو ساختار اعمال و از روش کوره ای برای آزمون شوک حرارتی استفاده شد. نوآوری اصلی این پژوهش، تعیین پارامترهای پاشش با حداقل تغییرات نسبت به فرایند مرسوم بود به گونه ای که نواحی نانو در پوشش ایجاد شده و به صورت یکنواخت توزیع گردند و پس از آن نتایج نشان داد که پوشش نانو ساختار می تواند عملکرد به مراتب بهتری از پوشش مرسوم داشته باشد.

کلیدواژه ها:

Thermal barrier coatings ، thermal shock ، nanostructure ، YSZ ، turbine blades ، پوشش های سد حرارتی ، شوک حرارتی ، نانو ساختار ، YSZ ، پره توربین