Alümina ilavesinin YSZ termal bariyer kaplamaların mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi

Anahtar kelimeler: Termal bariyer kaplama, plazma püskürtme kaplama, ZrO2/Al2O3 kaplama tozları, sertlik, yoğunluk, termal şok direnci Termal bariyer kaplama (TBK) malzemesi olarak genellikle düşük termal iletkenlik ve nispeten yüksek termal genleşme katsayısına sahip yitriya stabilize zirkonya (YSZ) kullanılır. Son zamanlarda hızla gelişen TBK uygulamalarında, YSZ kaplamalar bağ kaplama ile birlikte uygulanmaktadır (NiCrAlY yada NiCoCrAlY metalik bağ tabakalar). Metalik bağ tabaka oksidasyon direnci sağlamaktadır. Bu çalışmanın amacı; Jet motorları, gaz türbinleri ve dizel motorları için alternatif olarak kullanılabilecek YSZ-Al2O3 kaplama tozlarının, kaplamalarının üretilmesi ve kaplamaların bazı mekanik ve mikroyapı özelliklerinin belirlenmesidir. Çalışmada başlangıç tozları olarak YSZ ve alümina tozları kullanılmıştır. Kaplama tozları belli oranlarda, YSZ-10, 20, 30, 50, 80 ağ. %Al2O3 olacak şekilde, ZrO2 bilya kullanılarak bilyalı değirmende 2 saat süreyle homojen karıştırılmıştır. Kaplamalar bileşimleri METCO 3MB plazma püskürtme tabancası ile paslanmaz çelik altlıklar üzerine başarı ile uygulanmıştır. Kaplama içerisindeki alümina içeriğinin kaplamaların sertlik, yoğunluk, yüzey pürüzlülüğü ve mikroyapılarına olan etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar; alümina ilavesi kaplamaların sertliklerini arttırmakta ve yüzey pürüzlülük değerlerinin düşmesini sağlamaktadır. Kaplamanın relatif yoğunluk değerlerini belli kaplama bileşimine kadar artırmakta ve yüksek relatif yoğunluk değeri YSZ-ağ.% 30 Al2O3 kaplamalarda elde edilmektedir. Aynı zamanda alumina ilavesi termal şok direncini azaltmaktadır.