Kalsiyumoksit (CaO) ve Magnezyumoksit (MgO) İçeriğine Sahip Termal Bariyer Kaplamaların (TBCs) Mikroyapısal ve Mekaniksel Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Termal bariyer kaplamalar (TBCs), havacılık endüstrisindeki gaz türbin motorlarının yanma odaları ve türbin kanatçıkları gibi yüksek sıcaklıklara maruz kalan kritik bölge parçalarında ısıl yalıtım sağlanması amacıyla kullanılan kaplama türüdür. TBC sistemlerin kullanımı ile metalik parçaların yüzey sıcaklığının azaltılarak türbin verimliliğinin artırılması ve daha uzun kullanım ömrü elde edilmesi sağlanmaktadır. Bu çalışmada, Inconel 718 süper alaşım altlık malzeme üzerine CoNiCrAlY içeriğine sahip metalik bağ kaplamalar yaklaşık 100 μm kalınlığa sahip olarak atmosferik plazma sprey (APS) kaplama yöntemi kullanılarak üretilmiştir. TBC sistemlerinin CaO ile stabilize edilmiş zirkonya (CSZ) ve MgO ile stabilize zirkonya (MSZ) üst seramik kaplamaları yaklaşık 300 μm kalınlığa sahip olarak APS yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretilen farklı TBC sistemlerinin üretim sonrası mikroyapısal ve mekanik özellikleri karşılaştırmalı olarak incelenerek, değerlendirilmiştir. Kaplamaların mikroyapısal özellikleri ve faz yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM), elemental haritalama ve X-Işını Difraktometresi (XRD) analizleri kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca, mikroyapı ve faz yapıları haricinde porozite, sertlik ve yüzey pürüzlülük özellikleri ölçülerek sunulmuştur. Elde edilen analiz sonuçları, bulgular ve TBC sistemleri literatürdeki diğer ilgili çalışmalar ışığında karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.