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

ВИСОКОЕНТРОПІЙНА КЕРАМІКА ДЛЯ ТЕРМОБАР’ЄРНИХ ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ ZrO2, КОМПЛЕКСНО ЛЕГОВАНОГО ОКСИДАМИ РЗЕ

Дуднік О.В., Лакиза С.М., Гречанюк І.М. , Редько В.П., Глабай М.С., Шмібельський В.Б. , Марек І.О., Рубан О.К., Гречанюк М.І.


Посилання: http://www.materials.kiev.ua/article/3136

Сучасні роботи з пошуку матеріалів керамічного шару термобар’єрного покриття (TБП) наступного покоління сфокусовано переважно на трьох-, чотирьохкомпонентних і більш складних оксидних системах. Досліджено можливість використання для ТБП висоентропійної кераміки на основі оксиду цирконію ZrO2, комплексно легованого сумішшю оксидів РЗЕ, і вивчено властивості керамічного шару ТБП, нанесеного методом електронно-променевого випаровування–конденсації за один технологічний цикл. Для дослідження обрано концентрат рідкісноземельних елементів на основі оксиду церію (легкий концентрат — ЛК) складу, % (мас.): 62,4 CeO2 ; 13,5 La2O3; 10,9 Nd2O3; 3,9 Pr6O11; 0,92 Sm2O3; 1,2 Gd2O3; 0,24 Eu2O3; 2,66 ZrO2; 1,2 Al2O3; 1,7 SiO2; сумарний вміст інших оксидів — 1,38. Мішені для напилення керамічного шару ТБП отримані керамічним способом з шихти складу, % (мас.): 85 М-ZrO2 –15 ЛК. Двошарові термобар’єрні покриття метал/кераміка наносили на промисловій електронно-променевій установці УЕ-174, що експлуатується в НВП ЕЛТЕХМАШ (м. Вінниця), на модельні лопатки, виготовлені методом спрямованої кристалізації зі сплаву ЖС-26ВІ. Встановлено, що сформувалося шорсткувате щільне глянсове покриття. Товщина покриття на спинці і вхідний кромці складає 85 мкм, у кориті лопатки — 70 мкм. Фазовий склад покриття — суміш F-ZrO2 та М-ZrO2. У керамічному шарі утворилися стовпчасті, досить щільні кристаліти, зібрані в пероподібні утворення. Між ними утворилися вертикальні пори, які розташовані перпендикулярно або під кутом до поверхні. Між керамічним і зв’язуючим металевим шарами утворився шар складної шпінелі на основі Al2O3 товщиною 2–2,5 мкм. У процесі напилення вкерамічному шарі сформувалася ламінарна структура, обумовлена синергетичним ефектом компонентів механічної суміші ZrO2 –концентрат РЗЕ в процесі випаровування/конденсації. Особливості мікроструктури покриття визначають градієнт розподілу мікротвердості по його висоті. Експерименти з термоциклювання показали, що це покриття витримало 161 термозміну, а це вище, ніж у стандартного покриття YSZ (138 термозмін). Попередні дослідження продемонстрували, що стабілізація ZrO2 концентратами оксидів РЗЕ є перспективним напрямком мікроструктурного проектування керамічного шару ТБП.


ВИСОКОЕНТРОПІЙНА ОКСИДНА КЕРАМІКА, ДІОКСИД ЦИРКОНІЮ, КОМПЛЕКСНЕ ЛЕГУВАННЯ, ОКСИДИ РІДКІСНОЗЕМЕЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ, ТВЕРДИЙ РОЗЧИН НА ОСНОВІ ZRO2, ТЕРМОБАР'ЄРНІ ПОКРИТТЯ

Порошкова металургія - Київ: ІПМ ім.І.М.Францевича НАН України, 2020 , #09/10 , C.91-100


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