مروری بر پوشش های مقاوم در برابر اکسیداسیون و خوردگی دمای بالا بر پایه سرامیک های فاز max

در ساخت پره های توربین های گازی و موتورهای هوایی همواره تلاش بر این بوده که با افزایش زمان کارکرد این قطعات علاوه بر ایجاد صرفه اقتصادی بیش تر، راندمان بالاتری را نیز برای این تجهیزات رقم بزنند. یکی از راه های افزایش طول عمر قطعات در دمای بالا افزودن پوشش های مقاوم به تنش های حرارتی، اکسیداسیون و خوردگی می باشد که سال ها است در دنیا به عنوان یک روش شناخته شده مورد استفاده قرار می گیرد. توسعه انواع پوشش های سد حرارتی (tbc)، پوشش های نفوذی (dc) و پوشش های روکشی (overlay) را می توان در این زمره به حساب آورد. طی بیست سال اخیر و با سنتز کاربیدها و نیتریدهای نانولایه موسوم به سرامیک های فاز مکس (max) و با توجه به خواص شگفت انگیزی که آن ها را مستعد نام نهادن به عنوان سرامیک های فلزی کرد، تحقیقات متنوعی بر روی کاربردهای دمای بالای آن ها انجام شده است و بعضا نتایج شگفت انگیزی را به همراه داشته است. از این مواد هم به عنوان لایه میانی (bond coat) به جای ماده مرسوم این لایه یعنی خانواده mcraly و هم به عنوان لایه بالایی (top coat) پوشش پره های توربین های گازی استفاده شده است. در این بین دسته از فازهای مکس که حاوی آلومینیوم در ترکیب شیمیایی خود هستند به دلیل ایجاد یک لایه قوی اکسید آلومینیوم (al2o3) بیش ترین اقبال را برای جایگزینی با پوشش های مرسوم خواهند داشت. در این مقاله مروری خواهیم داشت به زیر مجموعه ای از خانواده این مواد که به منظور پوشش های دما بالا مشخصه یابی شده اند و نتایج تحقیقات آن ها نیز تقدیم می گردد.