Дослідження можливості підвищення фізико-механічних властивостей плазмових порошкових теплозахисних покриттів з ZrO2–7%Y2О3 передрекристалізаційною термічною обробкою

Anton Karpechenko, Serhiy Shkurat, Maksim Bobrov, Oleksandr Dubovyy, Yevheniy Nedel'ko

Анотація


У роботі досліджена можливість підвищення фізико-механічних властивостей плазмових порошкових теплозахисних покриттів з ZrO2 – 7%Y2O3 передрекристалізаційною термічною обробкою та встановлені її оптимальні температурно-часові параметри, що забезпечують підвищення твердості на 13% та зниження теплопровідності керамічного шару на 15% у порівнянні зі станом після напилення за рахунок субструктурних змін. Проведений аналіз мікроструктури та фазового складу покриттів. 


Ключові слова


діоксид цирконію; термічна обробка; теплопровідність; теплозахисне плазмове покриття; полігонізація

Повний текст:

PDF

Посилання


Yakovchuk, K. Yu. Teploprovodnost i termotsiklicheskaya dolgovechnost kondensatsionnyih termobarernyih pokryitiy [Thermal conductivity and durability thermocyclic condensing of thermal barrier coating], Avtomaticheskaya svarka [Automatic welding], 2014, 4, 25-31.

U. Schulz, Some recent trends in research and technology of advanced thermal barrier coatings, Aerosp. Sci. Technol. 7, 2003, 73. doi: 10.1016/S1270-9638(02)00003-2

Zhong, X. Thermal shock behaviour of toughened gadolinium zirconate/YSZ double-layered thermal barrier coating, J. of alloy and compounds, 2014, 593, 50 – 55. doi: 10.1016/j.jallcom.2014.01.060

Jing W. Microstructure and thermal properties of plasma sprayed thermal barrier coatings from nanostructured YSZ, Journal of Thermal Spray Technology, 2010, 19, 1186 – 1194. doi: 10.1007/s11666-010-9535-7

Diez P. The influence of powder agglomeration methods on plasma sprayed yttria coatings, Journal of Thermal Spray Technology, 1993, 2, 165 – 172. doi: 10.1007/BF02652025

Tingaud, O. Al2O3-ZrO2 finely structured multilayer architectures from suspension plasma spraying. Journal of Thermal Spray Technology, 2010, 19, 207 – 218. doi: 10.1007/s11666-009-9436-9

Dubovyy O. M., Yankovets' T. A., Karpechenko A. A., Zhdanov O. O. Patent. Sposib nanesennya pokryttiv [Method of spraying coating ], 2009,21.

Borisov, Yu. S., Harlamov, Yu. A., Sidorenk, S. L. Gazotermicheskie pokryitiya iz poroshkovyih materialov. Spravochnik [Thermal spray coating material powder. Directory]. Kyiv. «Scientific thought», 1987, 544.

Ivashko, V. S., Verstak, A. A.,. Ilyushenko A. F Tehnologicheskie vozmozhnosti plazmennogo napyileniya teplozaschitnyih pokryitiy [Technological capabilities of plasma spraying thermal barrier coatings], Gazotermicheskie i vakuumnyie pokryitiya v energetike i dvigatelestroeni [Thermal and vacuum coating power and propulsion engineering], 1989, 33 – 42.

Kanaki, A. V., Buyakova S. P., Kulkov S. N. Osobennosti strukturyi i fazovogo sostava poroshkov sistemyi ZrO2-MgO [Features of the structure and phase composition of the powder system ZrO2-MgO], Izvestiya vyisshih uchebnyih zavedeniy [News of Higher Schools], 2013, 7/2, 251-255.

Tetsuo, N., Massao M., Yamrada T. The liquidus curve of the ZrO2-Y2O3 system as measured by a solar furnace, Bulletin of Chemical Society of Japan, 1970, 43, 2614 – 2616. doi: 10.1246/bcsj.43.2614

Gorelov, V. P. Fazovaya diagramma sistem ZrO2-Y2O3 v oblasti malyih soderzhaniy oksida ittriya [Phase diagram of ZrO2-Y2O3 systems in the region of small yttrium oxide content] Tr. In-ta elektrohimii UNTs AN SSSR [Proceedings of the Institute of Electrochemistry UNTs AN SSSR], 1978, 28, 69-75.

Glushkova, V. B., Osiko V. V., Scherbakova L. G. Issledovanie osobennostey tverdyih rastvorov v sisteme ZrO2-Y2O3 v monokristallicheskom sostoyanii [Investigation of the features of solid solutions in the ZrO2-Y2O3 system in a single-crystal state] Izv. AN SSSR. Neorg. mat. [News of AN SSSR. Inorganic materials], 1977, 12, 2197-2201.

Portnoy, K. I., Timofeeva N. I., Salibekov S. E. Sintez i issledovanie svoystv slozhnyie okislov redkozemelnyih elementov i tsirkoniya [Synthesis and study of the properties of complex oxides of rare-earth elements and zirconium] Neorg. mat. [News of AN SSSR. Inorganic materials], 1972, 2, 406-408.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Яковчук, К. Ю. Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий / К. Ю. Яковчук // Автоматическая сварка 2014. № 4. – С. 25 – 31.

2. Schulz, U. Some recent trends in research and technology of advanced thermal barrier coatings / U. Schulz, C. Leyens, K. Fritscher et al. // Aerosp. Sci. Technol. – 2003. № 7. – P.73. doi: 10.1016/S1270-9638(02)00003-2

3. Zhong, X. Thermal shock behaviour of toughened gadolinium zirconate/YSZ double-layered thermal barrier coating / X. Zhong, H. Zhao, X. Zhou et al. // J. of alloy and compounds. – 2014. – № 593. – P. 50 – 55. doi: 10.1016/j.jallcom.2014.01.060

4. Jing, W. Microstructure and thermal properties of plasma sprayed thermal barrier coatings from nanostructured YSZ / W. Jing, G. Hong, Z. Le, L. Wang, G. Sheng // Journal of Thermal Spray Technology. – 2010. – № 19 (6). – P. 1186 – 1194. doi: 10.1007/s11666-010-9535-7

5. Diez, P. The influence of powder agglomeration methods on plasma sprayed yttria coatings / P. Diez, R.W. Smith // Journal of Thermal Spray Technology. – 1993. – № 2 (2). – P. 165 – 172. doi: 10.1007/BF02652025

6. Tingaud, O. Al2O3-ZrO2 finely structured multilayer architectures from suspension plasma spraying / O. Tingaud, A. Denoirjean, J-F. Coudert, P. Fauchais // Journal of Thermal Spray Technology. – 2010. – № 19. – P. 207 – 218. doi: 10.1007/s11666-009-9436-9

7. Пат. 88755 Україна, МПК С 23 С 4/18. Спосіб нанесення покриттів / О. М. Дубовий, Т. А. Янковець, А. А. Карпеченко, О. О. Жданов; заявник и патентовласник Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова. – № a 2009 02658, заявл. 23.03.2009; опубл. 10.11.2009, Бюл. № 21.

8. Борисов, Ю. С. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Справочник / Ю. С. Борисов, Ю. А. Харламов, С. Л. Сидоренко и др. // К.: «Наукова думка», 1987. – 544 с.

9. Ивашко, В. С. Технологические возможности плазменного напыления теплозащитных покрытий / В. С. Ивашко, А. А. Верстак, А. Ф. Ильюшенко // Газотермические и вакуумные покрытия в энергетике и двигателестроении: Сб. науч. трудов Ин-т электросварки им. Е. О. Патона. – 1989. – С. 33 – 42.

10. Канаки, А. В. Особенности структуры и фазового состава порошков системы ZrO2-MgO / А. В. Канаки, С. П. Буякова, С. Н. Кульков // Известия высших учебных заведений. – 2013. № 7/2. – С. 251 – 255.

11. Tetsuo, N. The liquidus curve of the ZrO2-Y2O3 system as measured by a solar furnace / N. Tetsuo, M. Massao, T. Yamrada // Bulletin of Chemical Society of Japan. – 1970. – V 43. – P. 2614 – 2616. doi: 10.1246/bcsj.43.2614

12. Горелов, В. Фазовая диаграмма систем ZrO2-Y2O3 в области малых содержаний оксида иттрия / В.П. Горелов // Тр. Ин-та электрохимии УНЦ АН СССР. 1978. – № 28. – С. 69 – 75.

13. Глушкова, В. Исследование особенностей твердых растворов в системе ZrO2-Y2O3 в монокристаллическом состоянии / В.Б. Глушкова, В. В. Осико, Л. Г. Щербакова. и др. // Изв. АН СССР. Неорг. мат. – 1977. Т 13. – № 12. – С. 2197 – 2201.

14. Портной, К. Синтез и исследование свойств сложные окислов редкоземельных элементов и циркония / К.И. Портной, Н. И. Тимофеева, С. Е. Салибеков. и др. // Изв. АН СССР. Неорг. мат. – 1972. Т 8. – № 2. – С. 406 – 408.





DOI: https://doi.org/10.20998/10.20998/2413-4295.2017.07.07

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.