Charakterystyka mikrostruktury powłokowych warstw barierowych typu RE2Zr2O7

• Autorzy: Moskal G.

Warianty tytułu

EN

Microstructural characteristics of thermal barrier coatings based on RE2Zr2O7

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki oceny mikrostruktury powłokowych warstw barierowych otrzymywanych w wyniku natryskiwania plazmowego proszków o ogólnym wzorze RE2Zr2O7. Zastosowano standardowe parametry procesu natryskiwania metodą APS. Dokonano oceny wizualnej warstw oraz ilościowej i jakościowej charakterystyki zewnętrznej warstwy ceramicznej metodą mikroskopii laserowej. Określono chropowatość oraz inne parametry geometryczne opisujące powierzchnię warstw TBC. Dokonano również oceny składu chemicznego i fazowego warstwy ceramicznej oraz oceny mikrostruktury warstw z punktu widzenia spełnienia warunków kryterialnych oceny powłokowych warstw ceramicznych. Wykonano także badania porowatości międzywarstwy oraz warstwy ceramicznej. Oceniono także ogólną jakość układu TBC z punktu widzenia obecności pęknięć, rozwarstwień oraz porowatości masywnej. Stwierdzono, że otrzymane warstwy nowego typu spełniają wymagania jakościowe stosowane do oceny warstw konwencjonalnych otrzymywanych w wyniku natryskiwania tlenku 8YSZ.

EN

The paper presents microstructural assessment results of thermal barrier coatings deposited by plasma spraying of the powders with the general formula of RE2Zr2O7. Standard parameters of the air plasma spraying (APS) method were used. A visual assessment of layers and quantitative and qualitative characteristics of an outer ceramic layer with the laser microscopy method were performed. Roughness and other geometric parameters describing the TBC surface were determined. Chemical and phase composition analysis of the ceramic layer was also carried out. Microstructural assessment of the layers for meeting the assessment criteria of the ceramic coatings was also carried out. The interlayer and ceramic layer porosity assessment was performed. The TBC system general quality was assessed for presence of cracks, delamination and massive porosity. It was found that the new type of layers obtained meet the quality requirements used for assessment of the conventional layers obtained by spraying 8YSZ zirconia.

Słowa kluczowe

PL

TBC; RE2Zr2O7; charakterystyka mikrostruktury

EN

TBC; RE2Zr2O7; microstructural characteristic

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 4
• Strony: 1113--1116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Moskal G.

• Wydział Inzynierii Materiałowej i Metalurgii,

Bibliografia

• [1] Lehmann H. D., Heimann R. B.: Thermally sprayed thermal barrier coatings (tbc) systems: a survay of recent patents. Recent Patents on Materials Science 1 (2008) 140 -158.
• [2] Clarke D. R. Phillpot S. R.: Thermal barrier coatings materials. Materials Today, June (2005) 22-29.
• [3] Schulz U. i in.: Some recent trends in research and technology of advanced thermal barrier coatings. Aerospace Science and Technology 7 (2003) 73- 80.
• [4] Wigren J., Pejryd L.: Thermal barrier coatings – why, how, where and where to. In Proceedings of the 15th International Thermal Spray Conference: Thermal Spray Meeting the Challenges of the 21st Century (Nice, France, May 1998), ed. Christian Coddet. ASM International, Materials Park, OH, USA (1998) 1531-1542.
• [5] Levi C. G., Emerging materials and processes for thermal barrier system. Current Opinion in Solid State and Materials Science 8 (2004) 77-91.
• [6] Bewley B.P. i in.: A review of very high-temperature Nb-silicide based composites. Technical Information Series, GE Research & Development Center, September (2002) GRC172.
• [7] Vassen R., Tietz F., Kerkhoff G., Stoever D.: New materials for advanced thermal barrier coatings. Lecomte-Beckers J., Schuber F., Ennis P. J., (Ed.) Proceedings of the 6th Liége Conference on Materials for Advanced Power Engineering (Universite de Liége, Belgium, November 1998) Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich, Deutschland (1998) 1627-1635.
• [8] Moskal G.: Criteria of microstructural assessments of the conventional and new TBC layers. Archives of Materials Science and Engineering 38 (2009) 204-210.
• [9] Moskal G.: Criteria of assessment of powders provided to spray by the APS method for new and conventional layers TBC type. Archives of Materials Science and Engineering 37 (2009) 29-36.
• [10] Moskal G.: Microstructure and thermal diffusivity of RE zirconate powders for TBC system obtained by the APS method. 30th International Thermal Conductivity Conference, 18th International Thermal Expansion Symposium, Seven Springs Mountain Resort, Aug. 29-Sept. 2nd, 2009, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, Extended Abstracts and Program – 74.
• [11] Moskal G., Rozmysłowska A.: Microstructure and thermal diffusivity of Gd2Zr2O7 powders. Advanced Materials Research 98-91 (2010) 739-744.
• [12] Moskal G., Rozmysłowska A., Gazda A., Homa M.: Wybrane termofizyczne właściwości proszków cyrkonianowych na bazie pierwiastków ziem rzadkich typu RE2Zr2O7 (RE-Gd, La, Sm, Nd) przeznaczonych do natryskiwania cieplnego powłokowych warstw barierowych. Prace Instytutu Odlewnictwa 4 (2009) 15-26.
• [13] Moskal G.: Microstructural characteristics and technological properties of YSZ-type powders designed for thermal spraying of TBC, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 7 (2010) 012019, 11th European Workshop on Modern Developments and Applications in Microbeam Analysis IOP Publishing.