Розробка нових термобарʼєрних покриттів для аерокосмічної техніки

Abstract

проведені термоциклічні випробування плазмових покриттів з диоксиду цирконію. Вихідні порошки були отримані двома методами: кріохімічним та сумісним осадженням гідрооксидів з подальшою сушкою осаду на повітрі. Встановлено, що у випадку покриття з кріохімічного порошку, яке має більш тонкішу структуру та малу пористість, формується більш тонкий шар термозрастаючого оксиду, чим для покриття з комерційного порошку ЦИ-7(ZrO2+7%Y2O3). Це спонукає підвищенню ресурсу роботи термобарʼєного покриття. Склад сплаву на границі сплав-окалина визначається відносною швидкістю дифузійних процесів у сплаві та зовнішньому керамічному шарі. Дифузія кисню здійснюється по границях зерен та в інших дефектних ділянках керамічного шару та металічної основи. У зв’язку з цим, необхідно наголосити, що структура шару, напиленого плазмовим методом, має специфічні дефекти у вигляді різного роду несуцільностей (пор, порожнин і т.д.), наявність яких призводить до проходження в матеріал газоподібного кисню. За таких умов проходить переважно формування оксиду алюмінію (Al2O3), щільність дисоціації якого значно нижча, ніж оксиду титану. Встановлено, що мікролегування γ-алюмінідів титану скандієм забезпечується їх жаростійкості, рафінування та модифікування структури із когерентним зв’язком між зміцнюючою та матричними фазами. Введення в покриття скандію дозволяє змінювати відношення термодинамічних активностей алюмінію та титану у бік утворення оксиду алюмінію (Al2O3) на поверхні сплаву при окислені завдяки розкислюючій дії скандію та утворенню дисперсних оксидних включень (оксидів скандію, наприклад, Sc2O3).