تاثیر نوع لایه پیوند آلومینایدی بر عملکرد سیستم پوشش های سد حرارتی

توسعه سیستم پوشش های سد حرارتی (tbcs) در اوایل دهه ی 80 میلادی این امکان را برای طراحان فراهم نمود تا حدود °c 150 دمای گاز ورودی توربین های گازی را افزایش دهند. در این سیستم ها، نوع و مقاومت لایه پیوند نقش کلیدی در مکانیزم تخریب پوشش های سد حرارتی دارد. در این تحقیق عملکرد سیستم پوشش al-tbc، alsi-tbc و ptal-tbc بر روی سوپرآلیاژ پایه نیکل in-738lc در شرایط شوک حرارتی بررسی شده است. ابتدا لایه پیوند آلومیناید ساده به روش آلومینایزینگ نوع ltha، سیلیسیم آلومیناید به روش دوغابی و پلاتین آلومیناید به روش آبکاری الکتریکی و آلومینایزینگ نوع ltha بر روی نمونه های با صافی سطح 8 میکرون (ra) اعمال و سپس پوشش سرامیکی zro2-8%y2o3 (ysz) به روش aps به عنوان پوشش tbc فوقانی اعمال گردید. آزمایش شوک حرارتی شامل تکرار 120 سیکل سرمایش-گرمایش سریع بین دمای °c 1100 و دمای محیط بود. بررسی چشمی پوشش پس از سیکل های مختلف نشان داد که اولین ترک ماکروسکوپی در نمونه های با لایه پیوند آلومیناید ساده سیکل 34ام ظاهر می گردد. در حالیکه در نمونه های با لایه پیوند سیلیسیم آلومیناید چنین ترکی پس از 120 سیکل مشاهده نشد. نتایج نشان داد که مکانیزم ratcheting به معنی نفوذ موضعی tgo به درون لایه پیوندی عامل اصلی ایجاد و توسعه ترک ها در لایه ysz و ایجاد جدایش های ماکروسکوپی در این لایه بوده است. افزایش ضخامت tgo، افزایش ضخامت ناحیه نفوذ بینابینی (iz) در فصل مشترک لایه پیوندی با آلیاژ زیری و تغییر فاز ?-nial??-ni3al در لایه پیوندی از دیگر آثار تخریبی مشاهده شده در مورد سیستم ysz بود.