اعمال پوشش سد حرارتی نانو ساختار ysz بر روی سوپرآلیاژ hastelloy x به روش پاشش پلاسما و بررسی خواص آن
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده سرامیک
- نویسنده امین مجیدی
- استاد راهنما محمد رضا رحیمی پور مسعود علیزاده
- سال انتشار 1391
چکیده
توان عملکردی توربین های گازی زمینی به طور عمده با ارزیابی دمای احتراق صورت می پذیرد. بالاتر بودن دمای احتراق به معنی کارایی بیشتر توربین می باشد. در نتیجه توسعه توربین های گازی و افزایش توان عملکردی آنها منوط به توسعه سوپر آلیاژها با قابلیت کار در دمای بالا، توسعه پوشش های عایق حرارتی و همچنین بهبود سیستم خنک کاری قسمت های داغ توربین می باشد. در حال حاضر بیشترین تاثیر در افزایش دمای کاری توربین مدیون پوشش های سد حرارتی می باشد. یک پوشش سد حرارتی عموما متشکل از یک لایه سرامیک و یک پوشش واصل فلزی می باشد. وظیفه عمده پوشش واصل مقاومت به خوردگی و ایجاد چسبندگی مناسب سرامیک به فلز زیر لایه می باشد. همانگونه که از نام این پوشش بر می آید، وظیفه پوشش های سد حرارتی کاهش انتقال حرارت در جهت ضخامت پوشش می باشد] 5 [. در بین پوشش های متداول عایق حرارتی پوشش های زیرکونیای پایدار شده با ایتریا به عنوان رایج ترین پوشش سد حرارتی شناخته می گردند. زیرکونیای خالص در دماهای بالای 2400 درجه سانتی گراد دارای ساختار مکعبی، در دمای بین 1100 تا 2400 درجه سانتی گراد دارای ساختار تتراگونال و در دماهای کمتر از 1100 درجه سانتی گراد دارای ساختار مونوکلینیک می باشد. استحاله تتراگونال به مونوکلینیک یک استحاله غیر نفوذی مارتنزیتی است که با تغییرات 5% در حجم همراه است. این تغییرات حجم باعث ایجاد تنش در پوشش و رشد ترک ها می گردد در نتیجه استفاده از زیرکونیای خالص به عنوان پوشش سد حرارتی در عمل غیر ممکن می باشد. از این رو پایدار کننده های mgo، ceo_2 و یا y_2 o_3 برای پایدار کردن زیرکونیا استفاده می گردد] و [. پوشش های سد حرارتی به سه منظور اصلی استفاده می شوند]5:[ افزایش عمر قطعه بدون تغییر در سیستم خنک کاری و دمای احتراق. افزایش کارایی بدون نیاز به تغییر در دمای احتراق و حتی با قابلیت کاهش شار هوای سیستم خنک کاری افزایش کارایی توربین با افزایش دمای احتراق یکی از مهمترین دغدغه ها در رابطه با پوشش های سد حرارتی کمتر بودن عمر این پوشش ها نسبت به عمر قطعه زیرلایه می باشد. در دو مورد اول که در بالا ذکر شده است قطعات موتور بعد از تخریب پوشش سد حرارتی از بین نمی روند. اما در مورد سوم که به متکی به پوشش معروف می باشد، بعد از تخریب پوشش سد حرارتی قطعات به سرعت متحمل خرابی های شدید می گردند. بدین منظور مطالعه و تحقیق در رابطه با افزایش طول عمر و جلوگیری از تخریب پوشش های سد حرارتی متکی به پوشش ضروری است.
منابع مشابه
بررسی و مقایسه رفتار شوک حرارتی پوشش سد حرارتی نانوساختار و میکرونی YSZ اعمال شده به روش پاشش پلاسما
در این پژوهش پوشش‌های نانوساختار و میکرونی زیرکونیایی بر روی زیرلایه‌های سوپر آلیاژ پایه نیکل پوشش داده شده با MCrAlY به روش پاشش پلاسما اعمال شدند. آزمایش شوک حرارتی روی نمونه‌ها به صورت گرم کردن نمونه‌ها در کوره تا دمای 1200 درجه سانتیگراد و سرد کردن سریع در آب 25 درجه سانتیگراد انجام پذیرفت. برای بررسی ریزساختار و تغییرات فازی از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آنالیز پراش اشعه ایکس استفاده شد. ن...
متن کاملبررسی رفتار انبساط حرارتی پوشش‌های سد حرارتی زیرکونیای پایدار شده با ایتریا و سریا
در این پژوهش پوشش¬های زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (YSZ) و سریا (CSZ) با هدف ارتقای خواص ترمومکانیکی پوشش-های سد حرارتی بر پایه زیرکونیای پایدار شده با ایتریا از طریق جایگزینی YSZ با CSZ، به روش پاشش پلاسمای اتمسفری (APS) برروی نمونه¬هایی از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل (IN738LC) اعمال شدند. رفتار انبساط حرارتی سوپرآلیاژ IN738LC، NiCrAlY، YSZ و CSZ مورد ارزیابی قرار گرفت. برای تعیین مشخصه¬های ساخت...
متن کاملاعمال پوشش نانو کامپوزیتی Ni-B-Zro2 به روش الکترولس بر روی فولاد CK45 و بررسی خواص تریبولوژیکی آن
پوشش الکترولس نیکل – بور معمولاً به دلیل مقاومت به سایش و خوردگی خوبی که دارد مورد توجه است. الکترولس نیکل – بور از طریق احیا شیمیایی کنترل شده یون نیکل روی سطح کاتالیتیک ایجاد می گردد و تا وقتی که سطح با محلول در تماس است واکنش ادامه می یابد. در این پژوهش پوشش نانو کامپوزیتیNi-B-ZrO2 با افزودن 4 گرم بر لیتر نانو ذرات ZrO2 در محلول الکترولس نیکل – بور بر روی نمونه هایی از جنس فولاد CK45 ایجاد گر...
متن کاملشبیهسازی توزیع تنش در سیستم پوشش سد‌حرارتی دولایه و درجه بندی شده YSZ/ NiCrAlY و مقایسه با نتایج اندازه‌گیری تنش به روش نانوفرورونده
در این پژوهش یک روش عددی مبتنی بر المان محدود به منظور شبیه‌سازی توزیع تنش در پوشش سد حرارتی معمولی و درجه‌بندی شده YSZ/ NiCrAlYپاشش پلاسمائی شده بر روی زیرلایه Hastelloy-x توسعه یافت.پوشش سد‌حرارتی معمولی و درجه بندی شده به روش پاشش پلاسمائی اعمال و مشخصه‌یابی پوشش‌ها با استفاده از مطالعات متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی انجام شد.نتایج شبیه‌سازی توزیع تنش حاکی از آن بود که در ن...
متن کاملبررسی خواص ریزساختاری و مکانیکی پوشش چند لایه سپر حرارتی کامپوزیتی زیرکونیا/آلومینا و پوشش دولایه زیرکونیایی اعمال شده به روش پاشش پلاسما
: در این مقاله خواص مکانیکی و ریزساختاری یک نوع پوشش سپر حرارتی چهار لایه کامپوزیتی آلومینا/زیرکونیا YSZ%50/ Al2O3%50 با تغییر تدریجی ترکیب شیمیایی (FG)و یک نمونه پوشش سپر حرارتی دو لایه (D) بررسی و با هم مقایسه شده است. پوشش‌دهی توسط فرایند پاشش پلاسما در اتمسفر هوا انجام گرفت. برای هر دو نمونه پوششی، ضخامت نهایی و ضخامت لایه اتصال مشابه و بترتیب µm 450 و µm150 در نظر گرفته شد. برای نمونه FG،...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه مواد و انرژی - پژوهشکده سرامیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023