Título

MICROSTRUCTURAL AND THERMAL CONDUCTIVITY INVESTIGATION OF THERMAL BARRIER COATINGS BY ELECTRON BEAM-PHYSICAL VAPOR DEPOSITION OF ZIRCONIA CO-DOPED WITH YTTRIA AND NIOBIA

INVESTIGAÇÃO DA MICROESTRUTURA E DA CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE REVESTIMENTOS DE ZIRÔNIAS CO-DOPADAS COM ÍTRIA E NIÓBIA COMO FORMA DE BARREIRA TÉRMICA OBTIDOS POR DEPOSIÇÃO FÍSICA DE VAPORES POR FEIXE DE ELÉTRONS

Autoria

Almeida, Daniel Soares de; Cairo, Carlos Alberto Alves; Nono, Maria do Carmo Andrade; Silva, Cosme Roberto Moreira da

Almeida, Daniel Soares de

Eu sou esse autor

Cairo, Carlos Alberto Alves

Eu sou esse autor

Nono, Maria do Carmo Andrade

Eu sou esse autor

Silva, Cosme Roberto Moreira da

Eu sou esse autor

DOI

10.5151/2594-5327-0400

Downloads

Resumo

The most usual ceramic material for coating turbine blades 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 evaluate the influence of the addition of niobia on the microstructure and thermal properties of the ceramic coatings. SEM on coatings fractured cross-section shows a columnar structure and the results of XRD show only zirconia tetragonal phase in the ceramic coating for the chemical composition range studied. As the difference NbO2,5- YO1,5 mol percent increases, the tetragonality increases. A significant reduction of the thermal conductivity, measured by laser flash technique, in the zirconia coating co- doped with yttria and niobia when compared with zirconia-yttria coating was observed.

O material cerâmico mais utilizado para revestimentos de palhetas de turbine é a zircônia dopada com ítria. A adição de nióbia com co-dopante no sistema Y2O3-ZrO2 pode reduzir a condutividade térmica e melhorar as propriedades mecânicas de tais revestimentos. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência da adição de nióbia na microestrutura e propriedades térmicas dos revestimentos cerâmicos. Análises por MEV na superfície de fratura da seção transversal destes revestimentos mostrou uma estrutura colunar e os resultados de difração de raios X mostrou apenas a fase tetragonal nos revestimentos nas composições químicas estudadas. À medida que a diferença NbO2,5-YO1,5 % mol aumenta, a tetragonalidade aumenta. Foi observada uma significativa redução da condutividade térmica, medida pela técnica “laser flash”, nos revestimentos de zircônia co-dopada com ítria e nióbia quando comparada com os revestimentos de zircônia dopada com ítria.

Palavras-chave

TBC, EB-PVD, ZIRCONIA, Nióbia, Thermal Conductivity.

TBC, EB-PVD, ZIRCONIA, Nióbia, Condutividade Térmica.