فرآیندهای پاشش حرارتی محلول پیش ماده (SPTS) روشی مناسب جهت تولید پوشش های با ساختار نانو هستند. به‌واسطه‌ی عدم رخداد کامل واکنش هایی نظیر تبخیر حلال و پیرولیز پیش‌ماده، دستیابی به پوشش های با خواص کنترل‌شده در یک نرخ رسوب دهی رضایت‌بخش کماکان به‌عنوان یک چالش مهم در این فرآیندها مطرح است که نیاز به کنترل دقیق پارامترهای پاشش دارد. در این تحقیق، به‌منظور بررسی تأثیر پارامترهای پاشش شعله ای سرعت بالای محلول پیش ماده از جمله مقدار سوخت و اکسیژن، فاصله پاشش و نرخ تزریق محلول از آزمون پاشش تک اسکن بر روی زیرلایه های شیشه ای استفاده شد. مورفولوژی اسپلت های تشکیل‌شده و مشخصه های ساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) بررسی شد. مقایسه ی ساختاری در آزمون پاشش تک اسکن که در دو نسبت سوخت به اکسیژن انجام شد، نشان داد که در پارامتر شعله با فشار اکسیژن bar 6 و سوخت bar 3 در نرخ تزریق محلول پیش‌مادهcm3/min 20 و فاصله پاششcm 5 به عنوان پارامتر بهینه انتخاب شد. در این پارامتر به دلیل پایین بودن نرخ تزریق محلول و انتقال گرمای بیشتر به ازای هر قطره محلول پیش ماده و تکمیل فرآیندهایی که در نتیجه آن ذوب و کریستالی شدن اتفاق می افتد، تعداد اسپلت ها افزایش یافت. همچنین ارزیابی پاشش تک اسکن در شعله با فشار اکسیژن bar 8 و سوخت bar 4 و فاصله پاششcm 5 نشان داد که نرخ تزریق محلول پیش‌مادهcm3/min 40 به دلیل افزایش تعداد اسپلت های ریز و به‌واسطه‌ی بهبود راندمان پوشش دهی مناسب تر خواهد بود. تفاصيل المقالة

در این تحقیق ابتدا پوشش سپرحرارتی NiCrAlY/YSZ با روش پاشش پلاسمایی اعمال و سپس یک لایه سد نفوذی آلومینا با دو فرایند پاشش پلاسمایی محلول پیش ماده و پاشش شعله ای محلول پیش ماده بر روی YSZ لایه نشانی شد. آزمون های اکسیداسیون دما بالا و شوک حرارتی در دمای C˚1100 انجام گرفتند. مشخصه های ساختاری پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) بررسی شدند. مقایسه ی ساختاری نمونه ها نشان داد که اعمال پوشش آلومینا با فرایند پاشش شعله ای محلول پیش ماده سبب افزایش خواص حرارتی پوشش ها می شود. خواص اکسیداسیون دمای بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی پوشش‌های YSZ/Al2O3 با آلومینای ایجادشده به روش پاشش حرارتی محلول پیش ماده با ترکیب مشابه مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها نشان دادند که اعمال آلومینا به روش پاشش شعله ای محلول پیش ماده منجر به افزایش مقدار اسپلت های تشکیل‌شده می شود که تماس مناسب بین اسپلت‌ها، سبب کاهش نفوذ مولکول‌های اکسیژن می‌شود که در جهت کاهش ضخامت لایه TGO و همچنین افزایش مقاومت در برابر شوک حرارتی عمل می‌کند. تفاصيل المقالة

در این تحقیق ابتدا پودر آلومینای آمورف با استفاده از فرآیند هم رسوبی سنتز شد، سپس پوشش های YSZ/Al2O3 در دو حالت نانوآلومینای پیرولیز نشده و کریستالی با فرآیند پاشش پلاسمایی اعمال شدند. آزمون های اکسیداسیون دما بالا و شوک حرارتی در دمای C˚1100 انجام گرفتند. مشخصه های ساختاری و فازی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و پراش سنجی اشعه ی ایکس (XRD) بررسی شدند. مقایسه ی ساختاری نمونه ها نشان داد که استفاده از پودر نانوآلومینا کریستالی در کامپوزیت لایه ای YSZ/Alumina، سبب افزایش خواص حرارتی پوشش ها می شود. خواص اکسیداسیون دمای بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی پوشش‌های YSZ/Al2O3 با نانوآلومینای پیرولیز نشده و پوشش های با ترکیب مشابه با نانوآلومینای کریستالی که با پاشش پلاسمایی ایجاد شدند مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها نشان دادند که استفاده از پودر نانوآلومینای پیرولیز نشده در کامپوزیت لایه ای YSZ/Al2O3 منجر به افزایش تخلخل و حفرات انقباضی در پوشش می شود که سبب افزایش نفوذ مولکول‌های اکسیژن شده که در جهت افزایش ضخامت لایه TGO عمل می‌کند. همچنین تراکم بالا و تماس مناسب بین اسپلت های حاصل از پودر نانوآلومینای کریستالی مقاومت بالاتری را در برابر سیکل های حرارتی نتیجه می دهد. تفاصيل المقالة

در پژوهش حاضر، پودر NiCrAlY روی زیرلایه فولادی و Hastelloy X با فرایند پاشش پلاسمایی تحت حفاظت غلاف جامد (SSPS) اعمال شده و مقاومت در برابر اکسیداسیون پوشش های حاصل با پوشش های ایجاد شده با فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل با میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور بررسی تأثیر غلاف جامد محافظ بر خواص پوشش های فلزی، پارامترهای گاز محافظ در غلاف جامد همچون نوع گاز محافظ (Ar، H 2)، نحوه تزریق گاز محافظ (داخلی، خارجی و یا به طور هم زمان) و نرخ سیلان گاز محافظ مورد بررسی قرار گرفتند. به هنگام استفاده از گاز محافظ دمای جت پلاسما افزایش قابل‌توجهی داشت. نتایج آزمون اکسیداسیون عملکرد مناسب پوشش NiCrAlY تحت حفاظت گاز محافظ داخلی آرگون با نرخ سیلان 75 لیتر بر دقیقه را نشان دادند که توانسته حین پاشش، حفاظت از شعله پلاسما را به بهترین نحو انجام دهد و کاهش 8 درصدی اکسید و تخلخل را نتیجه دهد. همچنین کمترین میزان ضخامت لایه اکسید رشد یافته حرارتی (TGO) نیز بعد از 200 ساعت برای این نمونه به دست آمد که بیانگر عملکرد بهتر آن در حفظ عنصر آلومینیوم برای تشکیل مداوم لایه Al2O3حین اکسیداسیون دما بالا است. تفاصيل المقالة

در این پژوهش خواص پوشش اعمال‌شده توسط فرایند پاشش پلاسمایی معمولی و با دوش گاز خنثی بررسی و مقایسه شد، بدین‌صورت که قطعه دوش به تفنگ پلاسما الحاق گردید تا با خروج گاز خنثی نیتروژن از دوش، جت پلاسما را در برابر ورود اکسیژن اتمسفر حفاظت نماید. مشخصه‌یابی ریزساختاری پوشش‌ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف‌سنج پراش انرژی انجام شد. سختی پوشش‌ها نیز به روش ویکرز و تحت نیروی 30 گرم اندازه‌گیری شد. آزمون‌های اکسیداسیون هم‌دما و شوک حرارتی به ترتیب در دماهای 1000 و ºC 950 انجام گرفتند. نتایج حاصل بعد از پاشش نشان می دهند که استفاده از گاز محافظ نیتروژن مفید بوده و پوشش حاصل با استفاده از دوش نیتروژن دارای اکسید و تخلخل کمتر (میزان 5 درصد) و ساختار همگن‌تری است. نتایج مربوط به اکسیداسیون هم دما نشان داد سرعت رشد لایه TGO در نمونه پاشش شده با دوش نیتروژن کمتر است. آزمون شوک حرارتی نشان داد که نمونه پاشش شده با دوش نیتروژن به‌واسطه رشد لایه لایه و منظم TGO و همچنین میزان اکسید و تخلخل کمتر نسبت به نمونه پاشش شده بدون دوش نیتروژن، از مقاومت بیشتری برخوردار است. همچنین ریزسختی پوشش پاشش شده بدون دوش نیتروژن میزان 35 ویکرز بیشتر از پوشش ایجادشده با دوش نیتروژن است. تفاصيل المقالة