Título

DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS PARA REVESTIMENTOS DE TURBINAS A GÁS

MATERIALS COATING DEVELOPMENT FOR GAS TURBINES

Autoria

Henriques, Vinicius André Rodrigues; Almeida, Daniel Soares de; Neto, Carlos de Moura; Reis, Danieli Aparecida Pereira; Galvani, Eduardo T.

DOI

10.5151/2594-5327-0002

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Resumo

Uma técnica para aumentar a vida útil e a temperatura de trabalho de palhetas de turbinas de aeronaves e termoelétricas é a utilização de revestimentos cerâmicos especiais (TBC) sobre um substrato metálico aplicados por deposição física de vapores por feixe de elétrons (EB-PVD). Os materiais mais utilizados para esse fim são as cerâmicas de zircõnia dopadas com ítria. O objetivo desse trabalho é investigar a adição de nióbia como co-dopante nessas cerâmicas visando reduzir a condutividade térmica e melhorar as propriedades mecânicas dos revestimentos. Neste trabalho são apresentados resultados de análises das fases presentes por difração de raios-X de misturas de pós de zircônia com teores de 5-10% de ítria e 5 a 25% de nióbia sinterizadas a 1700°C/1h e inclui caracterização microestrutural das amostras. Os resultados indicam a viabilidade da utilização da rota com a obtenção de uma estrutura monofásica.

 

One technique to improve the life and/or the working temperature of the blades is the use of special ceramic coatings over metallic material applied by Electron Beam – Physical Vapor Deposition. The most usual material for this application is yttria doped zirconia. Addition of niobia, as a co-dopant in the Y2O3-ZrO2 system, can reduce the thermal conductivity and improve mechanical properties of the coating. The purpose of this work is to develop and to optimize zirconia ceramic coatings co-doped with yttria and niobia. For this process an electron beam melting furnace, especially adapted was used. This new formulation will be able, in the future, to become an alternative to the composition currently used by the aerospace sector in EB-PVD TBC. The influence of the addition of the niobia on the ceramic coatings microstructure was analyzed by x-ray diffraction (XRD) in samples with de 5-10% of ytria and 5-25% of niobia contents sintered at 1700°C/1h. The results show the viability of the technical route and samples with high densities.

Palavras-chave

Barreiras térmicas; Revestimentos cerâmicos; Deposição física de vapores.

Ceramic coatings; Thermal barrier coating; Physical vapor deposition.