مطالعه‌ای بر مقاومت اکسیدی پوشش سد حرارتی YSZ سرامیکی با ساختار نانو و رسوب الکتریکی شده

A study on the oxidation resistance of electrodeposited and nanostructured YSZ thermal barrier ceramic coatings

چکیده

یک روش برای رسوب‌دهی الکتریکی نانوساختار زیرکونیای پایدار شده با ایتریا (YSZ) به عنوان پوشش سرامیکی سد حرارتی بر بستر سوپرآلیاژ پایه نیکل In.738LC بررسی شد. ریزساختار رسوب و مقاومت آن به اکسید شدن با جزئیات در این مطالعه بررسی شده است. اولین مرحله، به کار بردن یک پوشش تبدیل اولیه از یک محلول اسیدی به منظور بهبود چسبندگی پوشش می‌باشد. مقاومت به اکسید شدن نمونه‌ها در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد با استفاده از روش ولتامتری چرخه‌ای آزمایش شد. مورفولوژی سطحی و سطح مقطعی نمونه‌ها به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی گردید.

بر طبق نتایج به دست آمده، این گونه نتیجه‌گیری شد که پوشش سد حرارتی YSZ نانوساختار را می‌توان با بستر الکتروشیمیایی و با مقاومت اکسیدی بهتر نسبت به پوشش‌های معمولی به دست آورد. این موضوع به تشکیل ساختارهای بسیار ریز و فشرده مربوط می‌شود. در همین حال، توزیع همگن میکرو حفره‌ها که در پوشش مشاهده گردید، ممکن است بر چگونگی اکسیداسیون تأثیر داشته باشد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

A method is developed to electrodeposit nanostructured yttria-stabilized zirconia (YSZ) as thermal barrier ceramic coating on In.738LC Ni base superalloy substrate. The microstructure of the deposit and its oxidation resistance were investigated in detail in the present study. The first step was to applying an incipient conversion coating from an acidic solution in order to improve the coating adhesion. The deposition was performed in an aqueous solution containing yttrium and zirconium soluble salts as well as potassium chloride. Oxidation resistance of the specimens was tested at 1000 1C through a cyclic voltammetry method. The surface morphology and cross section of specimens were examined by a scanning electron microscope.

According to the obtained results, it was concluded that nanostructured YSZ coating can obtained by electrochemical synthesis with better oxidation resistance compared to the conventional coatings. This was attributed to the formation of the ultrafine and compact structures. Meanwhile, homogenous distribution of micro-pores which was observed within the coating might have also affected the oxidation phenomenon.