Авторы: Ф.И. Пантелеенко, О.Г. Девойно, В.В. Оковитый, В.Ю. Блюменштейн

Название статьи: Обзор современного применения композиционных материалов на основе систем никелевых сплавов с керамикой для формирования многослойных композиционных плазменных покрытий. Часть 2

Год: 2026, Номер: 2, Страницы: 56-66

Отрасль знаний: 2.6.1 Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов

Индекс УДК: 621.793.7:621.762

DOI: 10.26730/1999-4125-2026-2-56-66

Аннотация: Низкокачественное топливо обычно содержит примеси, такие как Na и V, которые могут образовывать коррозионные соли Na2SO4 и V2O5 на покрытии лопаток турбины. Эти расплавленные коррозионные соли могут проникать на всю толщину YSZ через граничные пятна и другие дефекты покрытия YSZ, такие как микротрещины и открытые поры. Проникшие соли могут затем реагировать с оксидом иттрия (стабилизирующий компонент YSZ), истощение стабилизатора и фазовое превращение тетрагонального диоксида циркония в моноклинный диоксид циркония может происходить очень быстро и эффективно во время охлаждения. Это фазовое превращение также сопровождается быстрым объемным расширением на 3-5%, что приводит к растрескиванию и отслаиванию ТЗП. Добавление Al2O3 в покрытие YSZ в ТЗП, напыленных атмосферной плазмой, может значительно снизить диффузию расплавленных солей в слой YSZ и приводит к более высокому сопротивлению ТЗП против горячей коррозии. Можно сказать, что слоистый композит ТЗП, содержащий оксид алюминия, может в значительной мере предотвратить горячую коррозию. Интересно отметить, что Al2O3 не может растворяться в ZrO2. Оксид алюминия (как жесткая матрица) способен окружать только частицы ZrO2 в системе TЗП. Это явление может создавать локальные сжимающие напряжения, которые могут препятствовать фазовому превращению тетрагонального диоксида циркония в моноклинную фазу. Тетрагональная фаза ZrO2 недостаточно стабильна для длительного применения в условиях окружающей среды, однако добавление частиц оксида алюминия (Al2O3) к ZrO2 является одним из эффективных методов ингибирования низкотемпературной деградации. Кроме этого, добавление частиц Al2O3 микрометрового размера может привести к дополнительному повышению прочности.

Ключевые слова: композиционный материал никель-хром-алюминий-иттрий оксидная керамика плазменное напыление долговечность и надежность механизмов скорость нагрева порошковых частиц диффузия расплавленных солей горячая коррозия

Дата получения: 30.12.2025

Дата одобрения: 15.05.2026

Дата опубликования: 29.06.2026

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ