عنوان پایان‌نامه
بررسی اکسیداسیون سیکلی پوشش Nano -TBC
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-خوردگی‌وحفاظ‌ت‌ازمواد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40809;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 746
- تاریخ دفاع
- ۰۹ آذر ۱۳۸۷
- دانشجو
- ندا نریمانی
- استاد راهنما
- محسن صارمی
- چکیده
- پوشش سد حرارتی زیر کونیایی که به میزان جزئی با یتریا تثبیت شده (P-YSZ) به روش پوشش دهی الکترولیتی کاتدی بر روی زیر لایه فولاد زنگ نزن و سوپرآلیاژ نیکل ترسیب داده شد.در این تحقیق برای اولین بار از روش ولتامتری چرخه ای جهت ایجاد این پوشش ها استفاده گردید و پوشش نانو YSZ به روش ولتامتری چرخه ای ایجاد شد.قبل از فرآیند رسوب دهی به منظور حصول پوشش سرامیکی چسبنده، از فرآیند اعمال پوشش تبدیلی بر روی زیر لایه فولادی استفاده شد،بررسی بر روی سوپرآلیاژ جهت اعمال پوشش تبدیلی نتیجه بخش نبودو از نوعی فرآیند زبر سازی استفاده گردید که چسبندگی مورد نظر را تا مین نموده است .ازمحلول آبی حاوی دو نمک زیرکونیم و یتریم به عنوان الکترولیت استفاده شد، پوشش معمولی با استفاده از روش جریان مستقیم و طی فرآیندی کاتدی ایجاد گردید، تاثیر متغییرهای pH،غلظت محلول، دانسیته جریان و زمان پوشش دهی بر روی مورفولوژی و وزن پوشش مورد بررسی قرار گرفت.روش ولتامتری چرخه ای جهت ایجاد پوشش نانوYSZ استفاده گردید پارامترهایی از جمله محدوده پتانسیل، سرعت روبش، تعداد سیکل پوشش دهی به منظور بهینه سازی پوشش مورد بررسی قرار گرفتند وهمچنین ولتاموگرام های چرخه ای حاصل ازپوشش دهی به روش ولتامتری چرخه ای بررسی شدند و در نهایت پوشش نانو ساختاری با اندازه دانه بین 50 تا 100 نانو متر حاصل شد.بررسی ترکیب پوشش ها توسط EDS انجام شد و بررسی مورفولوژیکی پوشش ها بواسطه میکروسکوپ الکترونی روبشی ((SEM صورت پذیرفت.عملیات حرارتی پوشش در دمایC° 800 به مدت 2 ساعت انجام شد. ساختار و فاز پوشش بعد از عملیات حرارتی توسطXRD تعیین گردید، نتایج تااین مرحله نشان داد که ایجاد پوشش نانو YSZ به روش الکتروشیمیایی امکان پذیر می باشد.سپس آزمایش اکسیداسیون سیکلی در دمای C°1000 برای پوشش YSZ معمولی و نانو YSZ انجام شد نتایج نشان دادکه مقاومت به اکسیداسیون پوشش نانو YSZ به مراتب بهتر از پوششYSZ معمولی می باشد. کلید واژه ها : زیر کونیایی که به میزان جزئی با یتریا تثبیت شده ، ولتامتری چرخه ای ، پوشش تبدیلی ، پوشش نانو ساختار
- Abstract
- In this work, partially- Yttria stabilized Zirconia (8%wt P-YSZ) was electrodeposited on the stainless steel and inconel 738 by using cyclic voltammetry for the first time. The nano structure of YSZ coating was developed by this method. In order to obtain a strong adherent ceramic layer, the conversion coating treatment was carried out on the stainless steel, however it was not effective on inconel substrate. Sufficient adherent between inconel substrate and ceramic layer was supplied by increasing surface roughness of the substrate. The conversion coating was produced by applying direct cathodic current electrodepositing from yttrium chloride and zirconyl nitrate aqueous solution. The effect of pH, electrolyte, current density and time of deposition were investigated on the morphology and weight of deposition. Some important parameters like potential ranges, scan rate and the number of cycles were investigated to promote of nano YSZ coating by using cyclic voltametry method and also cyclic voltammograms of coating process were investigated.The grain size of deposits were on the order of 50-100 nm. The surface morphology of deposits were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and the composition of coatings were determined by EDS.Heat treatment of coating was done at 800°C for two hours, The structure and the phase of coating were determined by XRD after heat treatment.The results showed that producing nano YSZ coating is possible by electorchemical method, then the cyclic oxidation experiment were done for both conventional and nano structure YSZ coatings at 1000°C. The result showed that the oxidation resistance of nano YSZ coating is better than the convensional YSZ coating. Key words: YSZ , conversion coating , cyclic voltametry ,nano structure coating.
