بررسی رفتار خوردگی داغ پوشش های سد حرارتی تک لایه و دولایه زیرکونیایی در محیط کلسیم-منیزیم-آلومینوسیلیکات

بهبود مقاومت به محیط کلسیم-منیزیم آلومینوسیلیکات (CMAS: CaO-MgO-Al2O3-SiO2) یکی از اهداف نوین و اصلی در صنایع توربینی و به ویژه در پوشش های سد حرارتی است. هدف از این تحقیق بهبود کیفیت و کارایی پوشش های سد حرارتی زیرکونیایی پایدار شده با ایتریا (YSZ) در محیط کلسیم-منیزیم آلومینوسیلیکات از طریق اعمال پوشش های دولایه با استفاده از زیرکونیای پایدار شده با سریا (CSZ) است. برای این منظور، پوشش های تک لایه YSZ و دو لایه YSZ/CSZ دارای لایه میانی CoNiCrAlY بر روی زیرلایه هایی از جنس IN738LC توسط روش پاشش پلاسمای اتمسفری اعمال شدند. رفتار خوردگی داغ پوشش ها در محیط CMAS به روش کوره ای و در دمای °C1150، با سیکل های 4 ساعته مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری و فازی پوشش ها به وسیله ی آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM/EDS) و پراش پرتو ایکس (XRD) قبل و بعد از آزمون خوردگی داغ نشان دهنده ی عملکرد بهتر پوشش دو لایه YSZ/CSZ در جلوگیری از نفوذ ذرات مخرب CMAS در مقایسه با پوشش تک لایه YSZ است. همچنین تخریب پوشش های سد حرارتی در محیط CMAS ناشی از نفوذ سیلیکات های مذاب از طریق تخلخل ها و میکروترک های لایه سرامیکی به پوشش و سپس خروج پایدار کننده زیرکونیا و در نهایت انجام استحاله فازی تتراگونال به منوکلینیک است.