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 سانتی گراد و چرخه های 10 ساعته به منظور ارزیابی پایداری حرارتی پوشش انجام شد. آزمون خوردگی داغ نوع اول در دمای 950 درجه سانتی گراد به مدت 4 ساعت با حضور نمک های Na2SO4 و V2O5 صورت گرفت. نتایج نشان داد که پوشش نانوساختار YSZ با دانه های 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 می دهد که به دلیل نفوذ پذیری 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.