Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/14495
Title: Формирование теплозащитных покрытий методом пиролиза солей Zr-Y в Ar-He-H2 плазме
Other Titles: Formation of thermal barrier coatings using Zr-Y salt pyrolysis in Ar-He-H2 plasma
Authors: Faizullin, R. R.
Shabarov, A. B.
Файзуллин, Р. Р.
Шабаров, А. Б.
Keywords: aqueous solution of salts
basic reactions in plasma
thermal-cycle testing
experimental set-up
spray coating modes
precursor
salt pyrolysis
the formation of thermal barrier coatings using the method of precursor injection in plasma
coating structure
водный раствор солей
прекурсор
пиролиз солей
формирование теплозащитных покрытий методом впрыска прекурсора в плазму
структура покрытия
основные реакции в плазме
термоциклические испытания
экспериментальная установка
режимы напыления
Issue Date: 2013
Publisher: Издательство Тюменского государственного университета
Citation: Файзуллин, Р. Р. Формирование теплозащитных покрытий методом пиролиза солей Zr-Y в Ar-He-H2 плазме / Р. Р. Файзуллин, А. Б. Шабаров // Вестник Тюменского государственного университета. Серия: Физико-математические науки. Информатика / главный редактор Г. Ф. Шафранов-Куцев. – Тюмень : Издательство Тюменского государственного университета, 2013. – № 7. – С. 37-45.
Abstract: An experimental set-up has been designed and manufactured. Samples with heat protective ceramic coating have been obtained at the set-up by injecting in Ar-He-H2 plasma ZrO2-Y2O3 precursor. Spray coating modes have been established. The results of thermal-cycle testing in 100° С-1150° С(15 min)-100° С cycle mode showed the advantage of the obtained coatings over the traditional plasma one by 40%. The authors assume that ZrO2-Y2O3 precursor alloying with rare earth metal oxides will increase the operating temperature of the coating. The injection of ZrO2 – 7%Y2O3 precursor in plasma was performed with air atomizing burner. During spray coating, the surface temperature of the samples did not exceed 700-750°С. The characteristic surface texture of the thermal barrier coating is shown in Fig.4. The study of the coating microstructure by means of JEOL JSM6510LV electron microscope showed existence of ZrO2 + 7%Y2O3 spherical particles, particles with full and partial penetration, fusion and cross-sectional microcracks. Prior to TBC formation the samples were covered with PKH-27YU7SZI (ПКХ-27Ю7С3И) 170 µm metal heat-proof layer using a traditional plasma method. Thermal-diffusion vacuum annealing at a temperature of 1050°С was executed during 4 hours.
Спроектирована и изготовлена экспериментальная установка, на которой получены образцы с теплозащитным керамическим покрытием путём впрыска прекурсора ZrO2-Y2O3 в Ar-He-H2 плазму. Установлены режимы напыления. Результаты термоциклических испытаний при режиме цикла – 100° С-1150° С(15 мин)-100° С показали преимущество полученного покрытия над традиционным плазменным на 40%. Авторы предполагают, что легирование прекурсора ZrO2-Y2O3 оксидами редкоземельных металлов приведёт к повышению температуры эксплуатации покрытия. Впрыск прекурсора ZrO2 – 7%Y2O3 в плазму осуществлялся при помощи пневматической форсунки. В процессе напыления температура на поверхности образца не превышала 700-750° С. Характерная структура поверхности ТЗП представлена на рис. 4. Анализ микроструктуры покрытия на электронном микроскопе JEOL JSM6510LV показал наличие сферических частиц ZrO2+7%Y2O3 частиц с полным и частичным проплавлением, сплавлением и поперечные микротрещины. Перед формированием керамического ТЗП на образцы был нанесён металлический жаропрочный слой ПКХ-27Ю7С3И 170 мкм традиционным плазменным методом и выполнен термодиффузионный отжиг в вакууме при температуре 1050° С в течение 4 часов.
URI: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/14495
https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/14495
ISSN: 1562-2983
1994-8484
Source: Вестник Тюменского государственного университета. Серия: Физико-математические науки. Информатика. – 2013. – № 7
Appears in Collections:Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5_Р.Р. Файзуллин, А.Б. Шабаров.pdf1 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.