Реєстраційний номер
0222U004604,
0117U000258
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка оксидних матеріалів на основі ZrO2, комплексно легованого оксидами гадолінію, лантану, ітрію, церію для створення нового покоління теплозахисних покриттів на деталях газотурбінних двигунів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Дуднік Олена Вікторівна, Доктор хімічних наук
Дата реєстрації
19-09-2022
Організація виконавець
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича Національної академії наук України
Опис етапу
Мета роботи: Створення фізико-хімічних основ мікроструктурного проектування та розробка високовогнетривких теплозахисних покриттів на основі ZrO2, комплексно легованого оксидами ітрію та лантаноїдів.
Вперше для створення керамічного шару на основі ZrO2 термобар,єрних покриттів методом електронно-променевого випаровування–конденсації (EB-PVD) використано концентрати оксидів рідкісно-земельних елементів (РЗЕ) природного походження церієвої та ітрієвої підгруп.
Проведено аналіз сучасних розробок в галузі створення термобар,єрних покриттів (ТБП) та визначено перспективність високоентропійних та складно-композиційних матеріалів на основі ZrO2, легованого нерозділеною сумішшю оксидів РЗЕ для мікроструктурного проектування керамічного шару ТБП. Проаналізовано характер взаємодії між оксидами лантаноїдів у кожній підгрупі на основі відомих діаграм стану та створено теоретичні діаграми стану систем Ln2O3 – LnI2O3 та Ln2O3 - Y2O3.
Розроблено основи технології одержання мішеній (d= 68,5 ± 0,5мм, h = 55 ± 5 мм) з порошків на основі ZrO2 та концентратів оксидів рідкісно-земельних елементів (РЗЕ) і визначено оптимальні параметри нанесення новітніх покриттів методом EB-PVD. Вивчено структуру і фазовий склад внутрішнього жаростійкого шару ТБП зі сплаву NiCrAlY та режим формування дифузійного бар'єрного шару на межі “внутрішній металевий жаростійкий шар / зовнішній керамічний шар” двошарового термобар'єрного покриття.
Вперше одержано та досліджено двошарові термобар’єрні покриття метал / кераміка, осаджені за один технологічний цикл на лопатки першої ступені турбіни ЗМКБ «Прогрес» методом EB-PVD. Визначено особливості утворення ламінарної мікроструктури новітніх покриттів в залежності від їх складу. Встановлено, що мікротвердість новітніх покриттів нижча, ніж у стандартного, але їх термоциклічна довговічність на 16 % вища, ніж у стандартного покриття системи ZrO2–Y2O3.
Опис продукції
Автори роботи
Глабай Марина Сергіївна
Гончаренко Марія Романівна
Гречанюк Микола Іванович
Лакиза Сергій Миколайович
Макудера Аліна Олександрівна
Марек Ірина Олегівна
Редько Віктор Петрович
Рубан Констянтин Олексійович
Смирнова-Замкова Марія Юріївна
Тищенко Яна Сергіївна
Хоменко Олена Вікторівна
Додано/оновлено в НРАТ
2022-09-19
