Sections
Personal tools

Наші Координати: Україна, 03142, м.Київ, вул. Кржижановського, 3 | тел: +380(44)390-87-51, +380(44)390-87-57 | факс: +380(44)390-87-51

ТЕРМОБАР’ЄРНІ ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ ZrO2

Дуднік О.В., Лакиза С.М., Гречанюк І.М., Рубан О.К., Редько В.П., Марек І.О., Шмибельський В.Б., Макудера А.О., Гречанюк М.І.


Посилання: http://www.materials.kiev.ua/article/3051

Стандартний матеріал керамічного шару термобар’єрного покриття (ТБП) — твердий розчин на основі ZrO2, стабілізованого (6−8% (мас.)) Y2O3 (YSZ), — наближається до температурної межі свого застосування (<1200 °C) через спікання та фазове перетворення t'-фаза ZrO2 → Т-ZrO2 + F-ZrO2 з подальшим утворенням М-ZrO2 при підвищених температурах. Керамічні матеріали ТБП нового покоління покликані підвищити температуру експлуатації (до 1600 °С), ефективність та продуктивність роботи газотурбінних двигунів. У запропонованому огляді проаналізовано дослідження щодо розробки керамічного шару ТБП на основі твердих розчинів ZrO2 з оксидами рідкісноземельних елементів і титану. Показано, що при частковому заміщенні Y2O3 в YSZ оксидами CeO2, TiO2, Lа2O3, Sc2O3, Gd2O3, Nd2O3, Yb2O3, Er2O3, Ta2O5 отримано матеріали з високою фазовою стабільністю (збереженою в покритті t'-фази ZrO2) до 1500 °С, більш низькою теплопровідністю, необхідною в'язкістю руйнування і стійкістю до спікання, але водночас й з більш низькою термоциклічною довговічністю, ніж стандартний YSZ. Концепції підвищення ступеня тетрагональної t'-фази ZrO2 (матеріали системи ZrO2–CeO2–TiO2) і “багатокомпонентного дефектного кластера” (матеріали системи ZrO2–Y2O3–Nd2O3 (Gd2O3, Sm2O3)–Yb2O3 (Sc2O3)) пояснюють підвищення температури експлуатації керамічного шару ТБП до 1350 і 1600 °С відповідно. Показано, що теплопровідність матеріалів ТБП у подвійних системах ZrO2–CeO2, ZrO2–Er2O3, ZrO2–Sm2O3, ZrO2–Nd2O3, ZrO2–Gd2O3, ZrO2–Dy2O3, ZrO2–Yb2O3 нижча, ніж у YSZ. Матеріали з високою фазовою стабільністю і низькою теплопровідністю отримано в потрійних системах ZrO2–Sc2O3–Gd2O3, ZrO2–CeO2–Gd2O3, ZrO2–YbO1,5–TaO2,5, ZrO2–Yb2O3–TiO2. Наголошено, що для створення економічно ефективних ТБП зі збалансованими властивостями необхідний комплекс¬ний підхід до вибору складу керамічного шару на основі твердого розчину ZrO2, технології його нанесення та удосконалення архітектури покриття.


ДІОКСИД ЦИРКОНІЮ, КОМПЛЕКСНЕ ЛЕГУВАННЯ, ОКСИД ТИТАНУ, ОКСИДИ РІДКІСНОЗЕМЕЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ, ТВЕРДИЙ РОЗЧИН НА ОСНОВІ ZRO2, ТЕРМОБАР'ЄРНІ ПОКРИТТЯ

Порошкова металургія - Київ: ІПМ ім.І.М.Францевича НАН України, 2020 , #03/04 , C.80-108


Українське матеріалознавче товариство Українська технологічна платформа Штаб Цивільного Захисту НАН України Базовий координаційний центр УНГ Офіційний Web-портал Верховної Ради України Курсы валют Перевод онлайн