scholarly journals Deposição de recobrimentos de proteção térmica e ambiental por plasma spray utilizando precursor híbrido de SiO2+ZrO2/ Plasma spray deposition of thermal and environmental protection coatings using SiO2+ZrO2 hybrid precursor

2021 ◽  
Vol 5 (4) ◽  
pp. 1755-1766
Author(s):  
Felipe de Souza Miranda ◽  
Eduardo Sant'Ana Petraconi Prado ◽  
Cristian Cley Paterniani Rita ◽  
Roberson José da Silva ◽  
Mauricio Ribeiro Baldan ◽  
...  

Compósitos reforçados com fibra de carbono (C/C) são materiais amplamente utilizados em componentes estruturais, especialmente quando expostos as intensas cargas aerotermodinâmicas. Sua alta resistência e excepcional tenacidade à fratura, combinados com suas propriedades refratárias, resistência à erosão, corrosão e desgaste tornam este material ideal para aplicações em componentes estruturais, submetidos a altas temperaturas, tais como turbinas e veículos de reentrada atmosférica. Quando utilizados em atmosferas inertes ou em vácuo, os compósitos C/C mantêm suas propriedades a temperaturas superiores a 2000°C. Porém, nas condições de ambientes oxidantes e de elevadas temperaturas, os compósitos a base de fibras de carbono sofrem intensa degradação devido à elevada catalicidade de reações entre o carbono e o oxigênio, dificultando e, muitas vezes, impossibilitando seu uso em dispositivos aeroespaciais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é a deposição de recobrimentos de barreira ambiental (Environmental Barrier Coating, EBC), utilizando precursores híbridos de ZrO2+SiO2 visando proteção contra oxidação dos compósitos estruturais de C/C. Os recobrimentos serão depositados por meio do processo de spray a plasma de alta velocidade (High Velocity Plasma Spray, HVPS).

Coatings ◽  
2021 ◽  
Vol 11 (8) ◽  
pp. 889
Author(s):  
Jie Zhong ◽  
Dongling Yang ◽  
Shuangquan Guo ◽  
Xiaofeng Zhang ◽  
Xinghua Liang ◽  
...  

SiC fiber-reinforced SiC ceramic matrix composites (SiCf/SiC CMCs) are being increasingly used in the hot sections of gas turbines because of their light weight and mechanical properties at high temperatures. The objective of this investigation was the development of a thermal/environmental barrier coating (T/EBC) composite coating system consisting of an environmental barrier coating (EBC) to protect the ceramic matrix composites from chemical attack and a thermal barrier coating (TBC) that insulates and reduces the ceramic matrix composites substrate temperature for increased lifetime. In this paper, a plasma spray-physical vapor deposition (PS-PVD) method was used to prepare multilayer Si–HfO2/Yb2Si2O7/Yb2SiO5/Gd2Zr2O7 composite coatings on the surface of SiCf/SiC ceramic matrix composites. The purpose of this study is to develop a coating with resistance to high temperatures and chemical attack. Different process parameters are adopted, and their influence on the microstructure characteristics of the coating is discussed. The water quenching thermal cycle of the coating at high temperatures was tested. The results show that the structure of the thermal/environmental barrier composite coating changes after water quenching because point defects and dislocations appear in the Gd2Zr2O7 and Yb2SiO5 coatings. A phase transition was found to occur in the Yb2SiO5 and Yb2Si2O7 coatings. The failure mechanism of the T/EBC composite coating is mainly spalling when the top layer penetrates cracks and cracking occurs in the interface of the Si–HfO2/Yb2Si2O7 coating.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document