Badania mikrostruktury oraz wybranych właściwości powłok stabilizowanego tlenku cyrkonu wytwarzanych metodą natryskiwania plazmowego z zawiesin

Powłoki ceramiczne na bazie tlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru (Y2O3) są stosowane głównie jako bariery cieplne na powierzchniach elementów narażonych na działanie bardzo wysokich temperatur, m.in. łopatek turbin gazowych. Przeprowadzone badania prezentują możliwości wytworzenia omawianych powłok z użyciem nowej metody – natryskiwania plazmowego z zawiesin. W celu wytworzenia powłok użyto proszku o handlowej nazwie Tosoh TZ-8YS o składzie chemicznym ZrO2 + 8% mol. Y2O3 oraz submikrometrycznej wielkości cząsteczek. Proces natryskiwania został przeprowadzony z użyciem dwóch stanowisk do natryskiwania, wyposażonych w różne palniki plazmowe (SG-100 firmy Praixair oraz Triplex firmy SulzerMetco). W celu określenia mikrostruktury powłok zostały wykonane badania na mikroskopie świetlnym, skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM) oraz dyfraktometria rentgenowska (XRD). Ponadto wykonano badania wybranych właściwości mechanicznych, m.in. przyczepności oraz kohezji powłok metodą testu zarysowania.

---

Ceramic coatings based on yttria stabilized zirconia, YSZ, are mainly used as thermal barrier coatings on the surfaces of components exposed to very high temperatures, e.g. gas turbine blades. The presented researches are focused on suspension plasma spraying, SPS, which can be used to produce above mentioned coatings. The commercial powder Tosoh TZ-8YS with a chemical composition of ZrO2 + 8% mol. Y2O3 and submicrometric particles size was used to prepare the coatings. The spraying process was carried out with the use of two different spraying platforms, equipped with two different plasma torches (SG-100 of Praixair and Triplex of SulzerMetco). To characterize the microstructure of coatings the optical microscopy, SEM microscopy and XRD diffractometry were used. Moreover, some mechanical properties, like adhesion and cohesion of coatings by scratch test method were also measured.