Struktura a vlastnosti tepelných bariér typu YSZ nanesených na krycí vrstvy CoNiCrAlY přetavené elektronovým paprskem

Abstract

Diplomová práce se zabývá charakterizací struktury a vlastností tepelných bariér YSZ nanesených pomocí technologie hybridního plazmatického systému na vazebné povlaky CoNiCrAlY modifikované pomocí elektronového paprsku a vakuového žíhání. Depozice vazebných povlaků byla provedena za použití technologie vysokorychlostního nástřiku plamenem a studené kinetické depozice. V rámci experimentálního vyhodnocení byla analyzována mikrostruktura a chemické složení krycích keramických nástřiků nanesených ve formě prášku a suspenze. Stejně tak byly vyhodnoceny i vazebné povlaky ve stavu po přetavení za použití dvou parametrů elektronového paprsku. Dále byly sledovány změny v mikrostruktuře a chemickém složení přetavených nástřiků po žíhání. Následně byly vyhodnoceny mikromechanické vlastnosti keramických a vazebných povlaků. Keramické povlaky nanesené v prášku vykazovaly strukturu tvořenou splaty, zatímco povlaky nanesené ve formě suspenze měly jemnou strukturu tvořenou kolumnárními zrny. Struktura přetavených vazebných nástřiků byla tvořena dendrity. Žíhání pak mělo za následek zhrubnutí jednotlivých fází a došlo ke změnám v chemickém složení způsobené difúzí prvků.The master thesis is dealing with characterization of the structure and properties of the YSZ thermal barrier coating deposited by water hybrid plasma spray technology on the CoNiCrAlY bond coats modified by using electron beam and vacuum annealing. Deposition of the bond coats was performed via high velocity oxy-fuel technology and cold spray. In case of experimental evaluation, the microstructure and chemical composition of the ceramic top coat deposited with powder and suspension feedstock was analyzed. The same analysis procedure was used also for bond coats after electron beam remelting by using two sets of parameters. Furthermore, the changes in microstructure and chemical composition of the remelted and annealed bond coats was evaluated. Eventually, the micromechanical properties of the top coats and the bond coats were measured. The ceramic top coats deposited with powder feedstock exhibited the structure composed by splats, while the top coats deposited in form of suspension showed fine structure with columnar grains. The dendritic structure was observed on remelted bond coats. The annealing process had an influence on the structure in form of coarsened phases and the chemical composition was changed due to diffusion of the elements.