ข้อดีของผงเซอร์โคเนีย YSZ ที่เสถียรด้วยอิตเทรียสำหรับการเคลือบ TBC
ผง Yttria Stabilized Zirconia (YSZ)เป็นวัสดุเซรามิกที่มีพื้นฐานมาจากเซอร์โคเนียมออกไซด์ ผง YSZ ทรงกลมเหมาะสำหรับการเคลือบป้องกันความร้อน (TBC) ในการบินและอวกาศ กังหันแก๊ส และการใช้งานที่อุณหภูมิสูงอื่นๆ
ต่อไปนี้เป็นข้อได้เปรียบหลักของผงเซอร์โคเนียมออกไซด์ที่เสถียรด้วยอิตเทรียม:
1. มีเสถียรภาพทางความร้อนดีเยี่ยม
เสถียรภาพในอุณหภูมิสูง YSZ รักษาเสถียรภาพของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง (โดยปกติสูงถึง 1,200 ° C) และไม่เกิดการเปลี่ยนเฟสได้ง่าย ทำให้เหมาะมากสำหรับใช้ในกังหันแก๊สและอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องใช้งานในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง
ความเข้ากันได้ของการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของผง YSZ ตรงกับวัสดุเมทริกซ์โลหะผสมหลายชนิด (เช่น โลหะผสมทนอุณหภูมิสูงที่ทำจากนิกเกิล) ดังนั้นจึงลดความเครียดจากความร้อนและลดความเสี่ยงของการแตกร้าวของการเคลือบ
2. การนำความร้อนต่ำ
ประสิทธิภาพการป้องกันความร้อน
YSZ มีค่าการนำความร้อนต่ำ ช่วยลดอุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปกป้องวัสดุพื้นผิวจากความเสียหายจากอุณหภูมิสูง ช่วยยืดอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของอุปกรณ์
3. มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี
ความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน ผงเซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิตเทรียมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีที่อุณหภูมิสูง ไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ง่าย และรักษาความสมบูรณ์ของการเคลือบ
ความต้านทานการกัดกร่อน YSZ มีความต้านทานที่ดีต่อสื่อกัดกร่อนต่างๆ (เช่น ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิง) ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
4. ประสิทธิภาพเชิงกลที่ดี
ความยืดหยุ่น YSZ มีความเหนียวในระดับหนึ่ง ซึ่งสามารถทนต่อแรงกดทางกลและแรงกระแทกจากความร้อนได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการหลุดลอกของสารเคลือบ
ป้องกันการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว สารเคลือบของ YSZ มีความสามารถในระดับหนึ่งในการต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของสารเคลือบ
5. ใช้งานได้หลากหลาย
สาขาการบินและอวกาศ: YSZ ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบสำคัญ เช่น ใบพัดและห้องเผาไหม้ในเครื่องยนต์การบินและกังหันก๊าซ เพื่อปรับปรุงความทนทานต่ออุณหภูมิสูง
ในภาคอุตสาหกรรม YSZ ยังถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเคลือบป้องกันความร้อนในอุปกรณ์ เช่น เตาอุตสาหกรรมและท่ออุณหภูมิสูง เพื่อปรับปรุงความทนทานและประสิทธิภาพของอุปกรณ์
เซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิตเทรียม ซึ่งเป็นวัสดุเคลือบป้องกันความร้อน ได้กลายมาเป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในสาขาต่างๆ เช่น อวกาศและกังหันแก๊ส เนื่องจากมีความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม มีค่าการนำความร้อนต่ำ มีเสถียรภาพทางเคมี และมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี
