Uzay ve havacılık amaçlı, termal ve çevresel bariyer kaplamaların üretilmesi ve karakterizasyonu

Abstract

ÖZET Havacılık ve uzay amaçlı kullanılan termal (TBK) ve çevresel bariyer kaplamalar (ÇBK), atmosferik plazma sprey yöntemi yardımıyla C/C ve paslanmaz çelik altlıklar üzerine kaplanmıĢtır. Ġlk aĢamada, kullanılan kaplama tozlarının (NiCrAlY, YSZ, CSZ, mullit ve zirkon) tane boyutu ve dağılımı, SEM incelemesi ve XRD analizi gerçekleĢtirilmiĢtir. Daha sonra ise bu tozlardan üretilen TBK ve ÇBK kaplamalar, yapısal özellikler yönünden karakterize edilmiĢtir. Kaplamaların uygulamadaki performanslarını simüle etmek amacıyla kullanılan termal çevrim testleri (fırın ve brülör testi) yardımıyla ÇBK ve TBK‟ların termal Ģok ömrünün belirlenmesine çalıĢılmıĢ ve kaplamaların ömürleri birbiriyle karĢılaĢtırılmıĢtır. Kaplamalarda meydana gelen olası hatalar/hasarlar ve sebepleri araĢtırılmıĢtır. Ayrıca çevresel bariyer kaplamalar, yüksek sıcaklık ortamında uzun süreli su buharı altında tutularak kaplama bünyesinde silisyum kaybı olup olmadığı mikrosertlik ölçümleri ve SEM-EDX analizleri ile belirlenmeye çalıĢılmıĢtır. Anahtar Kelimeler: Plazma Sprey, Termal ve Çevresel Bariyer Kaplama, Termal Çevrim Ömrü/Testi

ABSTRACT Thermal and environmental barrier coatings using in aerospace and aircraft industry (T/EBC) were deposited onto C/C composite and stainless steel substrates via atmospheric plasma spray system. In first stage the powders (NiCrAlY, CSZ, YSZ, Mullite, Zircon) which are used for coating process were characterized in terms of size distribution of powder particles, SEM investigation and XRD analysis. In the second stage, the T/EBCs, which were produced by using these powders, were characterized in terms of structural properties. The thermal cycling tests (furnace and burner ring) using to simulate performance of coating in service, were performed to obtain thermal shock behaviour of the coatings and compared each other. The common defects and their reasons in thermal spray coatings were investigated. Furthermore, Environmental barrier coatings were subjected to corrosion tests in high temperature with water vapour medium. After these tests, some loses of silicon in the coating was examined by diverse techniques. Key words: Plasma Spray, Thermal and Envorimental Barrier Coatings, Thermal Cyle Life/Test