بررسی خواص مکانیکی پوشش‌های سد حرارتی خود ترمیم شونده زیرکونیا آلومینای حاوی کاربید سیلسیم

در این پژوهش برای بررسی خواص مکانیکی پوشش‌های سد حرارتی از پوشش کامپوزیتی conicraly/csz+al2o3+sic تولید شده به روش پلاسما اسپری اتمسفری استفاده شده است. از csz به عنوان جز اصلی کامپوزیت و از al2o3 به‌عنوان سدنفوذی برای جلوگیری از نفوذ اکسیژن و تشکیل لایه محافظ و همچنین از sic به عنوان جز ترمیم کننده میکروترک‌ها و تخلخل‌های پوشش در شرایط کاری دما بالا استفاده شده است. برای فرایند اکسیداسیون از روش کوره‌ای در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد به‌مدت 4 ساعت در سیکل‌های حرارتی 100 و 200 ساعت استفاده شد سپس خواص مکانیکی پوشش conicraly/csz+al2o3+sic با استفاده از روش‌های میکروسختی و نانوسختی مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه به دست آمده با پوشش conicraly/ysz مقایسه شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که مقدار سختی برکوویچ و مدول الاستیک در آزمایش نانوسختی سنجی در لایه بالایی و لایه میانی روند افزایشی در سیکل حرارتی 200 ساعت داشته است که دلیل این امر در لایه بالایی مربوط به زینترینگ می‌باشد و در لایه میانی به دلیل نزدیک بودن این لایه به tgo و مشابه بودن خواص این دو لایه به‌هم می‌باشد. کاهش مدول الاستیک پوشش ysz پس از اکسیداسیون میتواند به دلیل رشد میکروترک و تنش های کششی باشد . چقرمگی شکست در لایه بالایی برای نمونه ای که در معرض حرارت نبوده 2.03 mpa.m½ و برای نمونه ای 200 ساعت مقدار1.01 mpa.m½. به دست آمد

investigation the mechanical properties of zro2-al2o3-sic self-healing thermal barrier coating

in this research, conicraly/csz+al2o3+sic composite coating produced by atmospheric plasma spray method was used to investigate the mechanical properties of thermal barrier coatings. csz has been used as the main component of the composite and al2o3 as a barrier to prevent oxygen penetration and forming a protective layer, as well as sic as a component to repair microcracks and porosity of the coating in high temperature working conditions. for the oxidation process, a furnace method was used at a temperature of 1100 degrees celsius for 4 hours in thermal cycles of 100 and 200 hours, then the mechanical properties of the conicraly/csz+al2o3+sic coating were determined using microhardness and nanohardness methods, was investigated and the obtained result was compared with conicraly/ysz coating. the obtained results showed that the value of berkovich hardness and elastic modulus in the nanohardness test in the upper and middle layer had an increasing trend in the thermal cycle of 200 hours, the reason for this in the upper layer is related to sintering and in the middle layer because. this layer is tgo and the properties of these two layers are similar to each other. the reduction of elastic modulus of ysz coating after oxidation can be due to microcrack growth and tensile stresses. the value of fracture toughness in the upper layer for the sample that was not exposed to heat was 2.03 mpa.m½ and for the sample that was exposed to heat for 200 hours, the value was 1.01 mpa.m½.