مقایسه خواص اکسیداسیون و شوک حرارتی پوشش‌های سپر حرارتی کامپوزیتی ysz/nano-al2o3 با آلومینای ایجاد شده از فرآیند پاشش پلاسمایی پودر پیش‌ماده پیرولیز نشده و پودر کریستالی نانوآگلومره

در این تحقیق ابتدا پودر آلومینای آمورف با استفاده از فرآیند هم رسوبی سنتز شد، سپس پوشش های ysz/al2o3 در دو حالت نانوآلومینای پیرولیز نشده و کریستالی با فرآیند پاشش پلاسمایی اعمال شدند. آزمون های اکسیداسیون دما بالا و شوک حرارتی در دمای c˚1100 انجام گرفتند. مشخصه های ساختاری و فازی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدانی (fesem) و پراش سنجی اشعه ی ایکس (xrd) بررسی شدند. مقایسه ی ساختاری نمونه ها نشان داد که استفاده از پودر نانوآلومینا کریستالی در کامپوزیت لایه ای ysz/alumina، سبب افزایش خواص حرارتی پوشش ها می شود. خواص اکسیداسیون دمای بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی پوشش‌های ysz/al2o3 با نانوآلومینای پیرولیز نشده و پوشش های با ترکیب مشابه با نانوآلومینای کریستالی که با پاشش پلاسمایی ایجاد شدند مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها نشان دادند که استفاده از پودر نانوآلومینای پیرولیز نشده در کامپوزیت لایه ای ysz/al2o3 منجر به افزایش تخلخل و حفرات انقباضی در پوشش می شود که سبب افزایش نفوذ مولکول‌های اکسیژن شده که در جهت افزایش ضخامت لایه tgo عمل می‌کند. همچنین تراکم بالا و تماس مناسب بین اسپلت های حاصل از پودر نانوآلومینای کریستالی مقاومت بالاتری را در برابر سیکل های حرارتی نتیجه می دهد.

Comparison of Oxidation and Thermal Shock Properties of YSZ/Nanoal2o3 Composite Thermal Barrier Coatings Made By Plasma Spraying of Un-Pyrolyzed Precursor and Aglomerated Nanocrystalline Alumina Powder

In this research, firstly amorphous Alumina powder was produced by coprecipitation method. Then YSZ/Al2O3 coatings were applied by plasma spraying process in two types of pyrolyzed and crystalline nanoalumina. High temperature oxidation and thermal shock resistance test were done at 1100˚C. Microstructure and phase analysis of coatings were studied by optical and electron microscopes and XRD method. Comparison of the microstructure of coatings showed that the use of crystalline nanoalumina powder in the YSZ/Alumina layer composite upgrades the thermal properties. High temperature oxidation and thermal shock resistance of plasma sprayed YSZ/Al2O3 with unpyrolysed nanoalumina and coatings with same composition with crystalline nanoalumina to created by plasma spraying were studied. Findings showed that the use of unpyrolyzed nanoalumina powder in YSZ/Al2O3 layer composite resulted in increased porosity and shrinkage cavities in the coating, which increased the diffusion of O2 that causes the TGO growth rate. Also, high density and proper contact between the splats made of crystalline nanoalumina powder results in higher resistance of thermal cycles.