Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal barrier concepts against continuous laser irradiation

Lenarczyk M., Domański R.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 2

231--238

EN

Rapid development in the high-power laser technology poses new requirements on the thermal protective materials. Military laser applications have been characterized and the examples have been presented. Existing materials, which may be used as a protection against high-energy laser beam, have been discussed. Several concepts of the new thermal barrier materials have been proposed. The proposals include multilayer structures, porous materials, systems with phase change materials (PCMs), and systems with various thermal contact resistance for different contact pairs. Comparative study based on numerical simulation results has been performed to assess efficiency of each proposal. Three major candidate technologies were considered: the CO2 laser, the HF/DF chemical laser, and the Nd-glass solid-state laser. The CO2 combustion driven gas laser was built in mid-seventies. Its power was 500 kW with the poor beam quality. In the context of thermal protection against laser, high conductive material component in a complex structure might be especially useful, since irradiated surface is usually limited to a small size.

2

Analiza zewnętrznych przegród budowlanych w domach energooszczędnych

Wójcikiewicz M., Sanytsky M., Pozniak O.

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2008

|

nr (5)

350--356

EN

The paper presents the characteristic of internal thermal barriers in energy saving building after termomodernisation. There is showed the mathematical model of temperature on the contact of the wall and heat-proof course in the function of barrier thermal resistance (wall) and the thickness of heat insulation.

3

Wpływ przetapiania laserowego na strukturę i własności powłok ceramicznych ZrO2 - Y2O3 jako barier cieplnych

Kobylińska-Szkaradek K.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 154

5-113

PL

W pracy dokonano oceny wpływu przetapiania laserowego powłok ceramicznych ZrO2 + 8% mas. Y2O3 o zróżnicowanej porowatości, wytworzonych metodą natrysku plazmowego APS (Air Plasma Spraying) bezpośrednio na powierzchni piaskowej stopu żarowytrzymałego EI868 na osnowie niklu i na naniesionej wstępnie na tej powierzchni tą samą metodą międzywarstwie NiCrAlY, na polepszenie ich przyczepności do podłoża metalowego. Powłoki wytworzone metodą natrysku plazmowego mają niejednorodny skład chemiczny, wynikający z krótkotrwałego oddziaływania wysokiej temperatury plazmy w procesie APS, nie pozwalający na całkowite rozpuszczenie w roztworze cząstek tlenku Y2O3 stąd znaczny udział objętościowy fazy ZrO2 - Y2O3 o sieci jednoskośnej. Przemianie tej fazy podczas nagrzewania do wysokiej temperatury i chłodzenia towarzyszy znaczna zmiana objętości właściwej ceramiki i generowanie w powłokach naprężeń strukturalnych, współdziałających z naprężeniami cieplnymi wynikającymi z różnej wartości współczynnika rozszerzalności cieplnej ceramiki i podłoża metalowego. Prowadzi to wraz ze wzrostem porowatości do zmniejszenia przyczepności i trwałości powłok wytworzonych metodą natrysku plazmowego wskutek ułatwionego zarodkowania i rozwoju rozwarstwień na granicy rozdziału ceramika - podłoże i pęknięć pod wpływem cykli cieplnych. Przetapianie laserowe powoduje przejście ceramiki w stan ciekły, zanik porów i innych defektów wytworzonych w procesie natrysku plazmowego, ujednorodnienie składu chemicznego oraz zmniejszenie udziału objętościowego fazy ZrO2 - Y2O3 o sieci jednoskośnej i naprężeń strukturalnych. Dobrą przyczepność podłoża i dużą trwałość pod wpływem cykli cieplnych zachowują tylko powłoki o małej porowatości w stanie po natrysku plazmowym i przetopione laserowo na część grubości w temperaturze 700C. Przetapianie laserowe na podgrzanym podłożu metalowym powoduje zmniejszenie szybkości chłodzenia powłok i naprężeń strukturalnych związanych ze zmianą objętości między krystalizującą strefą ciekłą i pozostałą częścią powłoki w stanie stałym. Powłoki przetopione w tych warunkach, zwłaszcza z zastosowaniem lasera diodowego HPDL o prostokątnym przekroju wiązki, w porównaniu z wytworzonymi metodą natrysku plazmowego wykazują nieco większe przewodnictwo cieplne, lecz są szczelne, mają małą chropowatość powierzchni oraz dużą twardość i odporność na erozję. Wymienione cechy oraz dobra przyczepność do podłoża metalowego z międzywarstwową NiCrAlY i trwałość w warunkach działania cykli cieplnych stanowią, że powłoki ceramiczne ZrO2 - Y2O3 przetopione laserowo na części grubości, względem wytworzonych metodą natrysku plazmowego, maja korzystniejsze własności jako bariery cieplne TBC (Thermal Barrier Coatings) oraz osłony przeciwkorozyjne.

EN

The paper presents the evaluation of laser treatment influence of ceramic coatings ZrO2 + 8% wt. Y2O3 featuring different porosity, deposited by Air Plasma Spraying on sanded surface of EI 868 superalloy on nickel base and deposited initially NiCrAlY interlayer on that surface By APS method, improving its adhesion to metal base. Coatings deposited by plasma spraying method feature non homogeneous chemical composition, resulting from short time influence of high temperature of APS process, not allowing complete solution of Y2O3 oxide particles and thus significant ZrO2 phase volume friction with monoclinic lattice. Transformation of this phase during heating to high temperature and cooling is accompanied by the change of ceramic specific volume and generating in the coating the structural stresses, co-operating with thermal stresses resulting from different value of ceramic and metal base expansion coefficient. It leads to, together with porosity growth, decrease of adhesion and life of coating obtained by plasma spraying method, due to easier nucleation and development of stratification on ceramic - metal base boundary and crack influenced by thermal cycles. Laser remelting causes transfer of ceramics into liquid state, disappearance of pores and other defects generated in plasma spraying homogeneity of chemical composition and diminishing volume fraction of ZrO2 - Y2O3 phase with monoclinic lattice and structural stresses. Good adhesion to the base and high durability after thermal cycles have the coatings with small porosity after plasma spraying and laser remelted on part of the thickness in temperature 700C. Laser remelting on heated metal base causes decrease of coatings cooling rate and structural stresses connected with the change in volume between crystallizing liquid zone and the remaining part of coating in a solid state. Remelted coatings in these conditions, especially when HPDL diode with rectangular section of a beam in used, in comparison with the ones obtained by plasma spraying method, show higher thermal conductivity, but are tight, have small surface roughness, are hard erosion resistant. Listed features and food adhesion to the metal base with NiCrAlY interlayer and durability in high temperature conditions make laser remelted ceramics coatings ZrO2- Y2O3 ( in part of their thickness, in comparison to the ones obtained by plasma spraying method) more effective as thermal barrier coatings and corrosion protection.