mtehrangroup
عضو جدید
زیرکونات لانتانیم (La[SUB]2[/SUB]Zr[SUB]2[/SUB]O[SUB]7[/SUB])
این ماده اخیراً به‌عنوان یک ماده مناسب جهت تولید پوشش‌های محافظ حرارت پیشنهاد شده است. این ماده ساختار مکعبی پایروکلر دارد، ساختار کریستالی از هشت وجهی‌های ZrO[SUB]6[/SUB] که از گوشه به‌هم متصل شده‌اند تشکیل شده که ساختمان شبکه را ایجاد کرده است، یون‌های لیتیم (Li[SUP]3+[/SUP]) نیز درون حفره‌هایی که از کنار هم قرارگیری 6 هشت وجهی ZrO[SUB]6[/SUB] تشکیل می‌شوند جای می‌گیرند. این ساختار بدون اینکه تغییر فازی در آن اتفاق بیافتد، می‌تواند حضور جاهای خالی را در محل‌های Zr[SUP]4+[/SUP]، Li[SUP]3+[/SUP] و O[SUP]2-[/SUP] تحمل کند. مواضع Li[SUP]3+[/SUP] و Zr[SUP]4+[/SUP] می‌توانند بطور گسترده‌ای توسط سایر عناصر با شعاع یونی مشابه جانشین شوند تا اینکه خنثایی الکتریکی آن را تامین و قابلیت‌های حرارتی آن را تا حد امکان افزایش دهند. هدایت یونی این مواد بستگي به غلظت جاهاي خالي متحرك و ميزان تحرك آن‌ها دارد. پايروكلرها بسته به تركيبشان مقدار هدايت يوني متفاوتي نشان مي‌دهند. اين ماده يكي از معدود اكسيدهايي است كه در بالاتر از دماي ذوب خود پايدار هستند. و اين اصلي‌ترين دليلي است كه آن‌ها را به عنوان پوشش‌هاي محافظ حرارت انتخاب مي‌كنند. از طرف ديگر La[SUB]2[/SUB]Zr[SUB]2[/SUB]O[SUB]7[/SUB] هدايت حرارتي كمتري نسبت به YSN دارد، با اين وجود، عمر حرارتي اين پوشش‌ها به علت ضريب انبساط حرارتي پايين و چقرمگي كم آن‌ها نسبت به YSN كمتر است.
معمولاً اين ماده را با استفاده از تكنيك‌هاي اسپري حرارتي و يا رسوب از فاز بخار بر روي پايه پوشش مي‌دهند. ريزساختار اين ماده كه با استفاده از روش EBPVD بر روي سطح پايه اعمال شده است نشان مي‌دهد كه سطح مقطع پوشش به‌صورت ستوني بوده و هر يك از ستون‌ها نيز بصورت شاخه شاخه مي‌باشند. سطح پوشش نيز بصورت يك ساختار گل كلمي شكل در مي‌آيد. اين چنين ريزساختاري موجب كاهش سختي و افزايش نرخ فرسايش پوشش خواهد شد، بنابراين با افزودن Y2O3 ريزساختار اصلاح شده با ستون‌هاي مرتب بدست مي‌آيد، در اين شرايط سر هر يك از ستون‌ها به‌صورت هرمي در مي‌آيد كه بيشترين سختي و مقاومت به فرسايش را براي پوشش ايجاد مي‌كند.
آخرین ویرایش توسط مدیر: