سیدمحمودرضا طباطبائیان - گروه مهندسی نانوفناوری، دانشکده فناوری های نوین، دانشگاه علم و صنعت ایران
روح اله رحمانی فرد - گروه مهندسی نانوفناوری، دانشکده فناوری های نوین، دانشگاه علم و صنعت ایران
یوسف سیدجلیلی - مرکز نانو آپتو الکترونیک، دانشکده فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
احمد کیوانی - گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد

زیرکونیای پایدار شده با ایتریا(YSZ) یکی از پرکاربردترین پوشش های سد حرارتی است. با این حال در دماهای بالاتر از °C۱۲۰۰ فاز پایدار شده تتراگونال به مونوکلینیک تبدیل می شود و احتمال ترک در پوشش را افزایش می دهد. در این تحقیق پوشش نانوساختار زیرکونیای پایدار شده با اسکاندیا و سریا (ScCeSZ) با روش سل ژل پلیمری سنتز شده و اثر مقادیر مختلف پایدارکننده ­های اسکاندیا و سریا بر پایداری حرارتی آن در C°۱۴۰۰ بوسیله XRD با سرعت اسکن پایین بررسی شده است. با توجه به مقدار فاز منوکلنیک تشکیل شده، مقدار تتراگونالیته و حضور فاز تتراگونال استحاله ناپذیر و فاز مکعبی و همچنین با مقایسه بهترین عملکرد حرارتی، ترکیب بهینه این پوشش با حدود ۷۸/۴ درصد مولی اسکاندیا، انتخاب شد. سپس پوشش­ های سد حرارتی نانو ساختار با ترکیب ۴.۷۸ScCeSZ به روش پاشش پلاسمای اتمسفری(APS) بر روی نمونه ­هایی از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل(IN۷۳۸LC) اعمال شدند و پایداری حرارتی آن ها پس از شوک حرارتی در دمای °C۱۰۰۰ مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی­ها نشان داد پس از ۱۲۲ سیکل حرارتی فاز مونوکلینک در ساختار تشکیل نشده، که نشان­دهنده پایداری پوشش است. به نظر می­رسد پوشش اخیر گزینه­ ای مناسبی برای پوشش های سد حرارتی توربین گازی و جایگزینی مناسب برای YSZ معمولی باشد.  

نانو ساختار, پوشش های سد حرارتی, پایداری حرارتی, سل-ژل, پلاسما اسپری, سریا, اسکاندیا