مقایسه خواص مکانیکی پوشش های پلاسمایی نانوساختار Cr2O3 و Cr2O3-20YSZ

در این پژوهش پوشش های نانوساختار Cr2O3 و Cr2O3-20YSZ از طریق فرآیند پاشش پلاسمایی اتمسفری(APS) پاشش داده شد و متعاقب آن خواص مکانیکی آن ها نظیر چقرمگی شکست، سختی و استحکام چسبندگی ارزیابی و با یکدیگر مقایسه گردیدند. بدین منظور، ابتدا نانوپودرهای Cr2O3 و YSZ از طریق 5 ساعت آسیاکاری در آسیاب سیاره ای با انرژی بالا تولید شده و سپس به نسبت حجمی مشخص با یکدیگر مخلوط شدند. جهت استفاده مخلوط پودری در فرآیند پاشش پلاسمایی، پودرها به صورت آگلومره درآمده و بر زیرلایه فولادی 304L پاشش داده شدند. مطالعه ریزساختار پودرها و پوشش ها از طریق میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل مغناطیسی(FE-SEM) مجهز به آنالیز عنصری(EDS) و همچنین آنالیزهای پراش پرتوایکس(XRD) انجام گرفت. آنالیزهای اشعه ایکس از پودرهای آسیاب شده و پوشش ها نشان داد که هیچ فاز جدیدی در حین آسیاکاری و پاشش پلاسمایی ایجاد نگردیده است. تخلخل پوشش ها از طریق آنالیز تصاویر میکروسکوپ نوری از سطح مقطع پوشش ها انجام گرفت. ارزیابی خواص مکانیکی پوشش ها نشان داد که هر دو پوشش دارای استحکام چسبندگی بالا در محدوده 49-43 مگاپاسکال بودند. اگرچه با اضافه کردن نانوذرات YSZ به پوشش اکسید کروم، سختی پوشش کاهش جزیی یافت، اما چقرمگی آن بواسطه استحاله زیرکونیای تتراگونال به میزان عمده ای افزایش پیدا کرد.