Compositionally graded thermal barrier coatings for high temperature aero gas turbine components

Jamarani, F.; Korotkin, M. N.; Lang, Rongjian; Ouellette, Mathieu; Yan, Kuicheng; Bertram, Robert; Parameswaran, V. R.

doi:10.1016/s0257-8972(09)90028-7

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“…À medida que as pesquisas em novos materiais e o entendimento da microestrutura, propriedades mecânicas e térmicas progredirem, será possível a operação das turbinas a gás em temperaturas mais altas, com melhor desempenho, durabilidade e confiabilidade [3]. A aplicação dos revestimentos TBC na câmara de combustão e nas palhetas dos primeiros estágios de uma turbina pode reduzir o consumo de combustível entre 1 a 2%, o que representa uma economia de até dezenas de milhões de dólares por ano para algumas companhias aéreas [2,7,8]. O aumento da capacidade do isolamento térmico dos TBCs surge como um desafio técnico e econômico para a engenharia.…”

Section: Avaliação Da Resistência à Oxidação De Camadas De Ligação Deunclassified

Avaliação da Resistência à Oxidação de Camadas de Ligação de Revestimentos Utilizados em Barreiras Térmicas

2015

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Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualquer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado. Resumo: Revestimentos são crescentemente utilizados como alternativa de engenharia em projetos avançados. Diversas técnicas e processos estão disponíveis para a aplicação de revestimentos, dependendo da condição específica a que se destinam. Revestimentos para barreira térmica, conhecidos como TBC, fazem parte de uma série especial de revestimentos metal-cerâmicos com tradicional utilização na indústria aeronáutica e crescente aplicação nas indústrias automotiva e de turbinas industriais. Um dos maiores problemas dos TBCs é sua degradação devido à oxidação em alta temperatura da camada de ligação, levando à falha do revestimento por desplacamento. O presente estudo investiga e compara o comportamento de oxidação da camada de ligação de revestimentos para barreira térmica (TBC), tendo como material a liga NiAl, que é uma liga bastante utilizada devido a suas características em altas temperaturas e por ter uma boa adesão em vários substratos. A camada de ligação foi aplicada em um substrato de Aço ABNT 1020 pelo processo Flame Spray (Aspersão a chama). Para a realização dos testes de oxidação isotérmica, o forno utilizado foi regulado a uma temperatura de 1000°C em atmosfera de ar estático, com exposição das amostras por 24, 48, 96 horas e o resfriamento feito em ar atmosférico à temperatura ambiente. A análise do óxido crescido termicamente (TGO -Thermally Grown Oxide) em cada amostra foi feita relacionando os tempos de exposição, avaliando a taxa de óxidos por meio de medições de ganho de massa das amostras com revestimentos oxidados e análises por Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia Ótica. Palavras-chave:Revestimento; TBC; Barreira térmica; Aspersão térmica; Oxidação. Assessment of the Oxidation Resistance of Bond Coats Used in Thermal Barrier CoatingsAbstract: Coatings are increasingly used as an alternative in advanced engineering projects. Coatings can be applied by various techniques and processes, depending on the specific condition as intended. Thermal Barrier Coatings, known as TBC, are part of a special series of metal-ceramic coatings with traditional use in the aviation industry and increasing application in the automotive and power generation turbine industries. They consist basically of two layers, a metallic bond coat and a ceramic top coat. A major problem is TBC degradation due to oxidation at high temperature of the bond coat, forming an oxide layer known as TGO, leading to complete failure of the coating. The present study investigates and compares the oxidation behavior of the a NiAl bond coat, which is one of the widely used materials due to its characteristics at high temperatures and good adhesion to various substrates. The bond coat was applied to an SAE 1020 steel substrate by Flame Spray. To achieve the ...

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Section: Avaliação Da Resistência à Oxidação De Camadas De Ligação Deunclassified

Avaliação da Resistência à Oxidação de Camadas de Ligação de Revestimentos Utilizados em Barreiras Térmicas

2015

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“…However, the coatings are permeable to the atmospheric gases and liquids resulting in oxidation of the bond coat and spalling of the coating [13,14,15].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Thermal and Structural Analysis of Functionally Graded NiCrAlY/YSZ/Al₂O₃ Coated Piston

Pandian

Rengarajan²,

Babu³

et al. 2015

SAE Int. J. Mater. Manf.

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“…Superior thermo-mechanical properties of YSZ enable the YSZ film to be used in various mechanical components to reduce wear of base materials or in hot section components of the turbine engine to protect them from thermal shock and hot corrosion [9][10][11][12][13]. In these applications, mostly dense, smooth and uniform surface and superior thermo-mechanical properties of the films are desirable to enhance the lifetime of components operated in extreme environments.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Pulsed laser deposition of the yttria-stabilized zirconia films

Shin

Mazumder

2008

Thin Solid Films

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Pulsed laser deposition of the yttria-stabilized zirconia films

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