Surface condition of La2Zr2O7 based TBC system after hot corrosion in molten sulfate Na2SO4 salts

• Autorzy: Jasik Anna , Moskal Grzegorz , Jucha Sebastian , Kuligowski Krzysztof

Warianty tytułu

PL

Stan powierzchni powłok TBC na bazie La2Zr2O7 w warunkach korozji wysokotemperaturowej w ciekłych osadach solnych typu Na2SO4

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The top coat of thermal barrier coatings systems based on lanthanum zirconate after corrosion tests in molten sodium sulphide salt at 920 and 970°C was characterized in this article. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction methods were used to analyse surface topography, as well as the phase composition of corrosion products. It was determined the La2Zr2O7 coatings exhibit very good corrosion resistance in liquid salt environments. The basic destruction process has been associated with the formation of a lanthanum sulphate phase. Additionally, an effect similar to thermal etching was observed in splat areas, as well as a cracks network formed in the interspalt areas.

PL

Artykuł dotyczy charakterystyki warstwy wierzchniej ceramicznych powłok izolacyjnych w systemach powłokowych barier cieplnych na bazie cyrkonianu lantanu w warunkach korozji wysokotemperaturowej w ciekłych osadach siarczanu sodu w temperaturze 920 i 970°C. Jako podstawową metodykę badawczą zastosowano skaningową mikroskopię elektronową w celu charakterystyki topografii powierzchni oraz rentgenowską analizę strukturalną, której celem była charakterystyka składu fazowego produktów korozji. Stwierdzono, że powłoki typu La2Zr2O7 charakteryzują się wysoką odpornością korozyjną, a jedynymi procesami degradacji korozyjnej jest tworzenie siarczanu lantanu. Dodatkowo stwierdzono również tworzenie się efektów zbliżonych do trawienia termicznego w obrębie przetopionych cząstek oraz siatki pęknięć w na ich granicach.

Słowa kluczowe

EN

TBC; hot corrosion; degradation mechanism; pyrochlore structure; DCL

PL

TBC; korozja wysokotemperaturowa; mechanizm niszczenia; struktura pyrochloru; DCL

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 3
• Strony: 82--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jasik Anna

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Engineering, 40-019 Katowice, ul. Krasińskiego 8, Poland

autor

Moskal Grzegorz

• Silesian University of Technology, Institute of Materials Engineering, 40-019 Katowice, ul. Krasińskiego 8, Poland

autor

Jucha Sebastian

• Silesian University of Technology, Production Engineering, 40-019 Katowice, ul. Krasińskiego 8, Poland

autor

Kuligowski Krzysztof

• University of Silesia, 40-007 Katowice, ul. Bankowa 12, Poland

Bibliografia

• [1] Bratton Raymond J., S. K. Lau, Suh Y. Lee. 1980. “Evaluation of present-day thermal barrier coatings for industrial/utility applications”. Thin Solid Films, 73 (2): 429-437.
• [2] Hodge Philip E., Robert A. Miller, Michael A. Gedwill. 1980. “Evaluation of the hot corrosion behavior of thermal barrier coatings”. Thin Solid Films 73 (2): 447-453.
• [3] Jones R. L. 1997. “Some aspects of the hot corrosion of thermal barrier coatings”. Journal of Thermal Spraying Technology 6 (1): 77-84.
• [4] Marple Basil R., Joel Voyer, Christian Moreau, Douglas R. Nagy. 2000. “Corrosion of thermal barrier coatings by vanadium and sulfur compounds”. Materials at High Temperature 17 (3): 397-412.
• [5] Marple Basil R., Joel Voyer, Michel Thibodeau, Douglas R. Nagy, Robert Vassen. 2006. “Hot corrosion of lanthanum zirconate and partially stabilized zirconia thermal barrier coatings”. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power 128 (1): 144–152.
• [6] Moskal Grzegorz, Marta Mikuśkiewicz. 2014. “Degradacja powierzchni zewnętrznej warstw ceramicznych powłok TBC typu Gd2Zr2O7+8YSZ w warunkach utleniania statycznego w temperaturze 1100°C”. Ochrona przed korozją 3 (2014): 72-77.
• [7] Ramachandra Canumalla, Kang N. Lee,. Surendra Tewari. 2003. “Durability of TBCs with a surface environmental barrier layer under thermal cycling in air and in molten salt”. Surface and Coating Technology 172 (2-3): 150-157.
• [8] Xu Zhenhua, Limin He, Rende Mu, Shimei He, Guanghong Huang, Xueqiang Cao. 2010. “Hot corrosion behavior of rare earth zirconates and yttria partially stabilized zirconia thermal barrier coatings”. Surface and Coatings Technology 204 (21-22): 3652–3661.
• [9] Yugeswaran Subramaniam, Akira Kobayashi, Pudugramam Ananthapadmanabhan. 2012. “Hot corrosion behaviors of gas tunnel type plasma sprayed La2Zr2O7 thermal barrier coatings”. Journal of the European Ceramic Society 32 (4): 823–834.

Uwagi

This work was supported by the National Centre, Poland, under grant number 11/030/PBU17/0176.