Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий
Проанализированы существующие способы снижения теплопроводности слоя ZrO₂-Y₂O₃ современных термобарьерных покрытий. Приведены результаты исследований теплопроводности некоторых вариантов внешнего керамического слоя ZrO₂-8 мас. % Y₂O₃ толщиной 190 мкм, полученных способом электронно-лучевого испарени...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Современная электрометаллургия |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96909 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий / К.Ю. Яковчук // Современная электрометаллургия. — 2014. — № 4 (117). — С. 25-31. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862716070564986880 |
|---|---|
| author | Яковчук, К.Ю. |
| author_facet | Яковчук, К.Ю. |
| citation_txt | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий / К.Ю. Яковчук // Современная электрометаллургия. — 2014. — № 4 (117). — С. 25-31. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Современная электрометаллургия |
| description | Проанализированы существующие способы снижения теплопроводности слоя ZrO₂-Y₂O₃ современных термобарьерных покрытий. Приведены результаты исследований теплопроводности некоторых вариантов внешнего керамического слоя ZrO₂-8 мас. % Y₂O₃ толщиной 190 мкм, полученных способом электронно-лучевого испарения и конденсации в вакууме при различных значениях температуры подложки, включая градиентный слой ZrO₂-8 мас.%Y₂O₃+ Gd₂O₃ толщиной 150 мкм, в интервале температуры измерений 20...1000 °С. Представлены результаты исследований структуры и свойств (микротвердости и термоциклической долговечности) градиентных термобарьерных покрытий на образцах из жаропрочного сплава ЖС32ВИ и CMSX-4, содержащих металлический жаростойкий слой NiCoCrAlY или NiAl, а также внешний керамический слой ZrO₂-Y₂O₃, осажденный при различных технологических параметрах. Показано, что перспективными направлениями для снижения теплопроводности внешнего керамического слоя до уровня 0,9...1,1 Вт/мрК без существенного снижения (не более 10 %) их термоциклической долговечности является осаждение керамического слоя с градиентной микроструктурой путем введения в его состав редкоземельных оксидов, а также постепенное снижение температуры подложки (защищаемой детали) в процессе нанесения покрытия.
Existing methods of reducing the heat conductivity of ZrO₂—Y₂O₃ layer of modern thermal barrier coatings were analyzed. Given are the results of investigations of heat conductivity of some variants of external ceramic layer ZrO₂—8 mass.% Y₂O₃ of 190 μm thickness, produced by the method of electron beam evaporation and condensation in vacuum at different values of substrate temperature, including the gradient layer ZrO₂—8 mass.% Y₂O₃ + Gd₂O₃ in the 20...1000 °C interval of temperature measurements. Presented are the results of investigations of structure and properties (microhardness and thermocyclic life) of gradient thermal barrier coatings on samples of high-temperature alloy ZhS32VI and CMSX-4, containing a metallic high-temperature layer of NiCoCrAlY or NiAl, and also the external ceramic layer ZrO₂—Y₂O₃, deposited at different technological parameters. It is shown that challenging directions for reducing the heat conductivity of external ceramic layer to the level of 0.9...1.2 W/m⋅K without the noticeable reduction (not more than 10 %) of their thermocyclic life is the deposition of ceramic layer with a gradient microstructure by adding of rare-earth oxides into its composition, as well as a gradual reduction in temperature of the substrate (part being protected) in the process of coating deposition.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:02:17Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-96909 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7681 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:02:17Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Яковчук, К.Ю. 2016-03-22T15:21:38Z 2016-03-22T15:21:38Z 2014 Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий / К.Ю. Яковчук // Современная электрометаллургия. — 2014. — № 4 (117). — С. 25-31. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96909 669.187.526.001.5 Проанализированы существующие способы снижения теплопроводности слоя ZrO₂-Y₂O₃ современных термобарьерных покрытий. Приведены результаты исследований теплопроводности некоторых вариантов внешнего керамического слоя ZrO₂-8 мас. % Y₂O₃ толщиной 190 мкм, полученных способом электронно-лучевого испарения и конденсации в вакууме при различных значениях температуры подложки, включая градиентный слой ZrO₂-8 мас.%Y₂O₃+ Gd₂O₃ толщиной 150 мкм, в интервале температуры измерений 20...1000 °С. Представлены результаты исследований структуры и свойств (микротвердости и термоциклической долговечности) градиентных термобарьерных покрытий на образцах из жаропрочного сплава ЖС32ВИ и CMSX-4, содержащих металлический жаростойкий слой NiCoCrAlY или NiAl, а также внешний керамический слой ZrO₂-Y₂O₃, осажденный при различных технологических параметрах. Показано, что перспективными направлениями для снижения теплопроводности внешнего керамического слоя до уровня 0,9...1,1 Вт/мрК без существенного снижения (не более 10 %) их термоциклической долговечности является осаждение керамического слоя с градиентной микроструктурой путем введения в его состав редкоземельных оксидов, а также постепенное снижение температуры подложки (защищаемой детали) в процессе нанесения покрытия. Existing methods of reducing the heat conductivity of ZrO₂—Y₂O₃ layer of modern thermal barrier coatings were analyzed. Given are the results of investigations of heat conductivity of some variants of external ceramic layer ZrO₂—8 mass.% Y₂O₃ of 190 μm thickness, produced by the method of electron beam evaporation and condensation in vacuum at different values of substrate temperature, including the gradient layer ZrO₂—8 mass.% Y₂O₃ + Gd₂O₃ in the 20...1000 °C interval of temperature measurements. Presented are the results of investigations of structure and properties (microhardness and thermocyclic life) of gradient thermal barrier coatings on samples of high-temperature alloy ZhS32VI and CMSX-4, containing a metallic high-temperature layer of NiCoCrAlY or NiAl, and also the external ceramic layer ZrO₂—Y₂O₃, deposited at different technological parameters. It is shown that challenging directions for reducing the heat conductivity of external ceramic layer to the level of 0.9...1.2 W/m⋅K without the noticeable reduction (not more than 10 %) of their thermocyclic life is the deposition of ceramic layer with a gradient microstructure by adding of rare-earth oxides into its composition, as well as a gradual reduction in temperature of the substrate (part being protected) in the process of coating deposition. Автор выражает искреннюю благодарность доктору Uwe Schulz (DLR, Germany) за предоставленные образцы и проведенные измерения теплопроводности, а также сотрудникам ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины Ю. Э. Рудому, А. В. Микитчику и В. В. Трохимченко за помощь при подготовке статьи. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Современная электрометаллургия Электронно-лучевые процессы Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий Heat conductivity and thermocyclic life of condensation thermal barrier coatings Article published earlier |
| spellingShingle | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий Яковчук, К.Ю. Электронно-лучевые процессы |
| title | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий |
| title_alt | Heat conductivity and thermocyclic life of condensation thermal barrier coatings |
| title_full | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий |
| title_fullStr | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий |
| title_full_unstemmed | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий |
| title_short | Теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий |
| title_sort | теплопроводность и термоциклическая долговечность конденсационных термобарьерных покрытий |
| topic | Электронно-лучевые процессы |
| topic_facet | Электронно-лучевые процессы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96909 |
| work_keys_str_mv | AT âkovčukkû teploprovodnostʹitermocikličeskaâdolgovečnostʹkondensacionnyhtermobarʹernyhpokrytii AT âkovčukkû heatconductivityandthermocycliclifeofcondensationthermalbarriercoatings |