مطالعه پوشش سد حرارتی نانوساختار بر پایه اکسید زیرکونیا و ارزیابی خواص پایداری حرارتی و رفتار خوردگی داغ

در این مقاله هدف مطالعه رفتار خوردگی داغ و پایداری حرارتی پوشش نانوساختار سد حرارتی زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (8YSZ) است. برای این منظور بر زیرلایه­ هایی از جنس فولاد زنگ نزن، دولایه پوشش از جنس NiCrAlY با ضخامت 150 میکرومتر و YSZ نانوساختار با ضخامت 300 میکرومتر توسط فرآیند پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) اعمال شد. آزمون اکسیداسیون چرخ ه­ای در دمای 1000 درجه سانتی­گراد و چرخه­های 10 ساعته به منظور ارزیابی پایداری حرارتی پوشش انجام شد. آزمون خوردگی داغ نوع اول در دمای 950 درجه سانتی­گراد به مدت 4 ساعت با حضور نمک­ های Na2SO4 و V2O5  صورت گرفت. نتایج نشان ­داد که پوشش نانوساختار YSZ با دانه‌های کمتر از 100 نانومتر به دلیل بالایی که در مقابل یون اکسیژن دارد، تاثیر قابل توجهی در کاهش رشد لایه TGO نداشته ­است. اما نتایج آزمون خوردگی داغ، تشکیل بلورهای YVO4 بر سطح پوشش نانوساختار YSZ را نشان می‌دهد که به دلیل نفوذ­پذیری بالای پوشش نانوساختار که از سطح تا عمق پوشش YSZ وجود دارد مقداری از وانادیم نیز به قسمت­ های پایین ­تر لایه نانوساختار YSZ نفوذ کرده است.