Termal bariyer kaplamalar, yüksek sýcaklýða maruz kalan parçalarýn korunmasýnda yaygýn olarak kullanýlmaktadýr. Termal bariyer kaplama sistemi bað katman ve seramik üst katman olarak iki farklý katmandan oluþmaktadýr. Bað katman altlýk malzemeyi oksidasyondan korurken, seramik üst katman düþük termal iletkenlik özelliði ile parçalarý yüksek sýcaklýk etkisinden korumaktadýr. Plazma püskürtme ile üretilen zirkonya esaslý seramik üst katman kaplamalarýn yüzeyleri pürüz, porozite ve çatlaklar gibi yapýsal süreksizlikler içermekte olup kaplamalarýn sýcak korozyon ve oksidasyona karþý direncini azaltmaktadýr. Çalýþmanýn temel amacý, kaplamadaki yapýsal süreksizlikleri lazer yardýmýyla minumuma indirmektir. Çalýþmada, zirkonya esaslý, itriya ile kararlý hale getirilmiþ zirkonya (YSZ), serya-itriya ile kararlý hale getirilmiþ zirkonya (CYSZ) ve lantan zirkonat (LZ) kaplamalar plazma püskürtme tekniði ile üretimiþ ve bu kaplamalarýn optimum lazer yüzey modifikasyon parametreleri belirlenmiþtir. Lazer modifikasyon iþlemi için seçilen lazer gücü, tarama hýzý ve lazer mesafesi parametreleri deðiþtirilerek seramik üst katman yüzeyinde kaplama tabakasýndan ayrýlmamýþ, çatlaksýz ve yoðun bir mikroyapý elde edilmeye çalýþýlmýþtýr. Her bir parametre ile yapýlan lazer yüzey modifikasyon çizgileri taramalý elektron mikroskobu ile kesitten ve yüzeyden mikroyapýsal olarak incelenmiþtir. Elde edilen karakterizasyon sonuçlarý neticesinde, tüm kaplamalar için lazer gücü %10’dan %24’e doðru arttýkça yüzey üzerinde çatlaklarýn sýnýrlandýrdýðý alanlarýn büyüdüðü, yüzeyde oluþan krater benzeri çukurluklarýn azaldýðý görülmüþtür. Ortalama 200 mikron kalýnlýðýnda olan kaplama kesitlerinden alýnan mikroyapý görüntüleri incelemesinde; lazerle modifiye edilmiþ yaklaþýk 30 mikron kalýnlýðýnda tabaka için sýrasýyla en uygun lazer modifikasyon parametreleri; YSZ için %22 lazer gücü, 120 mm/s tarama hýzý, 220 mm lazer mesafesi, CYSZ için %18 lazer gücü, 120 mm/s tarama hýzý, 200 mm lazer mesafesi, LZ için ise lazer gücü %10, tarama hýzý 60, lazer mesafesi 220 mm olarak belirlenmiþtir.
Anahtar Kelimeler: termal bariyer kaplamalar, lazer, modifikasyon
|
