پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی شیمی و مواد > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1397
پدیدآورندگان:
علیرضا حسنی عارفی [پدیدآور اصلی]، مجید محمدی[استاد راهنما]، مصطفی حاجیان حیدری[استاد مشاور]
چکیده: پوشش‌های سد محیطی (EBCs) به‌عنوان پوشش محافظ اجزای سیلیسیمی در موتورهای توربین گازی برای جلوگیری از واکنش سطحی با بخار آب آزاد شده حاصل از احتراق محصولات هیدروکربنی استفاده می‌شوند. در محیط‌های دمای بالا، انواع اجزای اکسید کننده نظیر H2O و O 2 با SiC واکنش داده و محصول واکنش، گاز CO و یک لایه جامد اکسیدی از نوع SiO2 روی سطح SiC می‌باشد. در ادامه واکنش لایه محافظ سیلیس با بخار آب منجر به تشکیل هیدروکسید سیلیسیم (Si(OH)4) گازی و تخریب لایه اکسیدی می‌شود، نرخ تبخیر اکسید سیلیسیم با افزایش دما و فشار بخار آب افزایش می‌یابد. از طرف دیگر واکنش‌های ترموشیمیایی بین کلسیم-منیزیم-آلومینوسیلیکات (CMAS) برپایه ماسه و خاکستر آتشفشانی در دماهای بالاتر از oC1300 منجر به تخریب اجزای سرامیکی می‌شوند. در این پژوهش پودرهای مونوسیلیکات ایتریبیم (Yb2SiO5) و مولایت (3Al2O3.2SiO2) سنتز و با درصد مشخصی باهم مخلوط شدند تا به عنوان پوشش سد محیطی بررسی شود. همچنین، زیرلایه کامپوزیتی SiC/Cf به روش زینتر قوس پلاسما (SPS) ساخته شد. پودر کامپوزیتی جهت پوشش‌دهی توسط فرایند APS توسط فرایند Spray Dry گرانوله شد. جهت بررسی رفتار خوردگی داغ پودر CMAS سنتز و روی نمونه پوشش کامپوزیتی اعمال و در دمای oC1300 طی گذشت ساعت‌های مختلف قرار گرفت. شناسایی فازهای پودرهای سنتز شده، سطح پوشش و نمونه‌های تحت خوردگی داغ با استفاده از تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) صورت گرفت. از میکروسکوب الکترونی روبشی جهت بررسی مورفولوژی پودر قبل و بعد از خشک‌کن پاششی و مشاهده سطح زیرلایه و سطح مقطع پوشش و سطح مقطع نمونه‌های خورده شده استفاده شد. از آزمون نانو فروروندگی جهت بررسی سختی و مدول الاستیک پوشش و زیرلایه کامپوزیتی استفاده شد. بعد از فرایند خشک‌کن پاششی پودر تهیه شده دارای مورفولوژی کروی و جریان پذیری خوب با متوسط اندازه ذرات بین µm40-20، حاصل شد. برای اعمال پوشش از تکنیک پاشش پلاسمای اتمسفری (APS) استفاده شد. پوشش ایجاد شده دارای ضخامتی بین µm150-100 است، که دارای سختی در حدود GPa8 و مدول الاستیک حدود GPa111 می‌باشد. رفتار خوردگی پوشش کامپوزیتی بعد از 40 ساعت واکنش با CMAS در دمای oC1300 نتایج قابل قبولی از خود نشان داد، به‌طوری‌که رشد پوسته واکنشی بعد از گذشت مدت زمان 40 ساعت به یک حالت پایدار رسید.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#پوشش‌های سد محیطی #کامپوزیت زمینه سرامیکی #فرایند APS #فرایند خشک‌کن پاششی #فرایند زینتر قوس پلاسما #خوردگی داغ #لایه واکنشی
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)