Elektro Kaplama Yöntemi Kullanarak Termal Bariyer Kaplamaların Yüksek Sıcaklık Korozyon Davranışının İncelenmesi ve Bağ Kaplama Kompozisyonun Optimizasyonu

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2016 - 2019

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Başlama Tarihi: Temmuz 2016
Bitiş Tarihi: Ocak 2019

Proje Özeti

Yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılan Termal Bariyer Kaplamalar (TBK); uzay, havacılık ve enerji alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Enerji ve ulaştırma alanında sıklıkla kullanılan gaz türbin motorlarındaki verimliliği arttırmak için yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle yüksek sıcaklığa direkt maruz kalan yanma odası, türbin paleleri (blade) ve kanatçıklar (vane) gibi türbin parçalarının, oksidasyon ve sıcak korozyon direncine sahip olmaları gerekmektedir.

Sunulan araştırma projesinde, YSZ – Al₂O₃ tabakalı kaplamalar bağ kaplamasının üzerine elektroforetik (EF) yöntem ile kaplanacaktır. Üretilen kaplamaların termal şok testleri ile pullanma dirençleri belirlenebilecektir. Bu testler sonrasında, ısı ile büyüyen oksit tabakası (TGO) incelenecek ve hasar mekanizmaları anlaşılmaya çalışılacaktır. Bu tekniğin, yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılan Termal Bariyer Kaplamalara (TBK) uygulanması ile ekonomik olarak karmaşık parçalar kaplanabilecektir.

TBK’ların yalıtım kaplamalarının EF yöntemi ile üretimine dair literatürde az sayıda çalışma vardır. Kaplama parametreleri merkezi kompozit dizayn kullanılarak optimize edilecektir. Elektrolite beslenen toz kompozisyonun optimize edildiği bir çalışmaya rastlanmamıştır. Çalışmamızda kompozisyonun pullanma direncini nasıl etkilediği de incelenecektir. Bu kaplamaların (NiCoCrAlY) üstüne elektroforetik (EF) kaplama ile YSZ (Yitriya stabilize zirkonya) ve Al₂O₃kaplanacaktır. Ayrıca yalıtım kaplamasının gerçek çalışma koşullarının test edilmesinde kullanılan termal şok test cihazı ile testler yapılacaktır. Literatürde bu eksikliğin de giderilmesi düşünülmektedir. Bu nedenle sunulan araştırma projesinin sonuçlarının ulusal ve uluslararası literatüre katkı sağlayacağına inanmaktayız. Bunların yanı sıra, milli uçak projesinin gündemde olduğu bu günlerde, jet motorlarında kullanılan yüksek sıcaklık kaplamaları ile ilgili Ar-Ge ve yenilikçi çalışmaların ve bu çalışmalardan elde edilen çıktıların ticarileştirilmesinin ülke ekonomisine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Proje sonunda elde edilen deneysel veriler ışığında yüksek sıcaklık uygulamalarında pullanma direnci yüksek termal bariyer kaplamaların üretilmesi hedeflenmektedir.