Yttria stabilize zirkonyum YSZ tozunun TBC kaplaması için avantajı
Yttria Stabilize Zirkonyum (YSZ) tozu, zirkonyum oksit bazlı bir seramik malzemedir. Küresel YSZ tozu, havacılık, gaz türbini ve diğer yüksek sıcaklık uygulamalarında termal bariyer kaplama (TBC) için daha uygundur.
İtriyum stabilizeli zirkonyum oksit tozunun başlıca avantajları şunlardır:
1. Mükemmel termal kararlılık
Yüksek sıcaklık kararlılığı.YSZ yüksek sıcaklıklarda (genellikle 1200 °C’ye kadar) yapısal kararlılığını korur ve faz geçişine eğilimli değildir. Bu, onu gaz türbinlerinde ve yüksek sıcaklık ortamlarında çalışmayı gerektiren diğer ekipmanlarda kullanım için çok uygun hale getirir.
Termal genleşme uyumluluğu.YSZ tozunun termal genleşme katsayısı birçok alaşım matris malzemesiyle (nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımları gibi) eşleşir. Böylece termal stresi azaltır ve kaplama çatlaması riskini düşürür.
2. Düşük ısı iletkenliği
Isı yalıtım performansı.
YSZ düşük bir termal iletkenliğe sahiptir. Malzemenin yüzey sıcaklığını etkili bir şekilde azaltabilir ve alt tabaka malzemesini yüksek sıcaklık hasarından koruyabilir. Bu, ekipmanın kullanım ömrünü ve verimliliğini artırmaya yardımcı olur.
3. İyi kimyasal kararlılık
Oksidasyon direnci. Yttria stabilize edilmiş zirkonyum tozu yüksek sıcaklıklarda iyi oksidasyon direncine sahiptir, oksijenle kolayca reaksiyona girmez ve kaplamanın bütünlüğünü korur.
Korozyon direnci. YSZ, yüksek sıcaklık ortamlarında çeşitli aşındırıcı ortamlara (yakıt yanma ürünleri gibi) karşı iyi bir dirence sahiptir.
4. İyi mekanik performans
Dayanıklılık. YSZ, belirli bir derecede mekanik strese ve termal darbeye dayanabilen belirli bir tokluğa sahiptir ve kaplamanın soyulma riskini azaltır.
Çatlak yayılımına karşı koruma. YSZ’nin kaplaması, çatlak yayılımına karşı belirli bir direnme yeteneğine sahiptir ve bu da kaplamanın hizmet ömrünü uzatmaya yardımcı olur.
5. Geniş uygulama
Havacılık alanı: YSZ, havacılık motorları ve gaz türbinlerindeki kanatlar ve yanma odaları gibi temel bileşenlerde yüksek sıcaklık dirençlerini iyileştirmek için yaygın olarak kullanılır.
Endüstriyel alanda YSZ, ekipmanın dayanıklılığını ve verimliliğini artırmak için endüstriyel fırınlar ve yüksek sıcaklık boru hatları gibi ekipmanlarda termal bariyer kaplaması olarak da yaygın olarak kullanılır.
İtriyumla stabilize edilmiş zirkonyum, mükemmel termal kararlılığı, düşük termal iletkenliği, kimyasal kararlılığı ve iyi mekanik özellikleri nedeniyle, termal bariyer kaplama olarak havacılık ve gaz türbinleri gibi alanlarda vazgeçilmez bir temel malzeme haline gelmiştir.
