بررسی اثر شار حرارتی بر ریزساختار و عملکرد پوششهای سد حرارتی مرتبه ای
محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوینمجتبی صالحی 1 , حسین مهمان نواز 2 , غلامرضا کرباسیان 3 , مرتضی رحمانی 4
1 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
3 - دانش آموخته کارشناسی، مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی-واحد ساوه
4 - دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
کلید واژه: پوشش سد حرارتی, مواد مرتبهای, شار حرارتی, NiCrAlY-YSZ, اکسیداسیون,
چکیده مقاله :
قرار گرفتن نازلِ همگرا- واگرا در معرض شار حرارتی بالا میتواند باعث ذوب جداره داخلی نازل و کاهش قابل ملاحظه عملکرد آن گردد. جهت حل این مشکل در این پژوهش، پوشش سد حرارتی مرتبهای[1] YSZ-NiCrAlY به وسیله روش پلاسما اسپری در هوا بر جداره داخلی نازل ایجاد گردید. در ادامه، نمونههای پوشش داده شده و بدون پوشش در معرض شار حرارتی ناشی از احتراق اکسیژن و استیلن قرار گرفتند. برای مشخصهیابی پوشش پیش و پس از شاردهی از میکروسکوپهای نوری و الکترونی روبشی و ریزسختی سنجی استفاده شد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی نشان داد که در حین پاشش NiCrAlY-YSZ جهت ایجاد لایههای مرتبهای، اکسیداسیون ترجیحی رخ میدهد. مخلوط شدن این اکسیدها با زیرکونیا در حالت مذاب مناطق کامپوزیتی از ذرات احاطه شده زیرکونیا در زمینه مذاب اکسیدی- زیرکونیایی را به وجود آورد. نتایج آزمون شار حرارتی برای نمونه پوشش داده شده بیانگر عدم تغییر در وضعیت ظاهری این نمونه پس از شاردهی بود، البته متراکم شدن ریز ساختار و ترک خوردگی در لایه بالایی پوشش پس از شاردهی نیز مشاهده شد. همچنین، قرار گرفتن نمونه فاقد پوشش در معرض شار حرارتی مشابه باعث ذوب جداره فولادی نازل شد.
[1]-Yttria Stabilized Zirconia (YSZ)
