Katkılı La2Zr2O7 Esaslı Seramiklerin Termal Bariyer Kaplama Olarak Kaplanabilirliğinin Araştırılması

Authors : Mustafa GÖK, Ömer CİHAN, Muhammet KARABAŞ, İlker TEMİZER

Pages : 456-464

Doi:10.21597/jist.568929

View : 11 | Download : 7

Publication Date : 2020-03-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Günümüzde türbinli ve içten yanmalı motorlardan daha yüksek performans beklentisi, fosil yakıtların hızlı bir şekilde tükeniyor olması, küresel ısınma ve tüm dünyada giderek daha sıkı hale gelen emisyon standartları motor üreticilerinin en büyük problemi olmuştur. Bu problem için getirilen en önemli çözüm yaklaşımı; metalik türbin kanatları ve/veya yanma odası elamanlarının yüzeylerinin düşük termal iletkenliğe sahip seramik esaslı bir termal bariyer kaplama malzemesi ile kaplanmasıdır. Bu sayede motor performansı ve veriminde önemli iyileşmeler meydana gelmektedir. Diğer yandan oldukça düşük termal iletkenliğe sahip olan nadir element katkılı yeni nesil seramik termal bariyer kaplama malzemeleri son yıllarda oldukça dikkat çekmektedir. Bu çalışmada metalik altlık üzerine yüksek hızlı oksi-yakıt püskürtme yöntemi ile metalik bağ katmanı, onun üzerine atmosferik plazma spreyleme yöntemi ile seramik ara katman ve en üst tabakaya da katkılı La2Zr2O7 esaslı seramik üst katmanlar kaplanmıştır. Yapılan taramalı elektron mikroskobu analizlerinde 375 ile 480 μm arasında değişen kalınlıklarda olan çift katmanlı kaplamaların başarılı bir şekilde üretildiği, porozite değerlerinin %10.2 ile 12.5 arasında değiştiği, katmanlar arasındaki ara yüzeylerin metalografik olarak problemsiz ve sürekli olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca yapılan X-ışını kırınım analizlerinde kaplamalarda atmosferik plazma spreyleme işlemi sonrası herhangi bir faz dönüşümü veya kimyasal bozulma meydana gelmediği anlaşılmıştır.
Keywords : Plazma spreyleme, lantan zirkonat, termal bariyer kaplama, mikroyapı karakterizasyonu, faz analizi