Propriétés de dépôt d'oxyde de zirconium obtenus par la projection plasma de suspensions avec les torches différentes

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées)

Mots-clés libres

SPS

Mots-clés

Projection au plasma,

Zircone -- Couches minces,

Piles à combustible à oxyde solide,

Jets de plasma

Dans cette thèse plusieurs questions scientifiques concernant la projection plasma de suspensions (SPS) revêtements de zircone ont été étudiées. Les revêtements ont été analysées principalement en termes de l'application comme isolant top-coat des revêtements de barrière thermique (TBC). Ces revêtements multicouches sont appliqués sur les parties métalliques par exemple, Les turbines à gaz pour les protéger contre les charges thermiques élevées provoquées par les gaz d'échappement chauds. Mais l'évaluation initiale de la possibilité de l'utilisation de la projection plasma de suspensions pour produire la couche d'électrolyte en pile à combustible à oxyde solide (SOFC) a été fait aussi. SOFC semblent être les types de piles à combustible les plus prometteurs actuellement. (Voir le chapitre 1-2 de la revue de la littérature).Le premier objectif de recherche important était d'analyser la possibilité de produire des revêtements étant différents en termes de la microstructure. L'objectif principal était d'obtenir des revêtements caractérisés par une structure très poreuse et irrégulière (appelé colonnaires-like), mais aussi des revêtements très denses et homogènes avec typique, deux zones microstructure. A cet effet, les deux poudres de zircone ont été utilisées: (i) l'oxyde de zirconium entièrement stabilisé à l'yttria et (ii) de la zircone yttria-oxyde de cérium stabilisé. Les poudres ont des compositions chimiques différentes, la taille des particules et leur morphologie. Ces poudres ont été utilisées pour une formulation de suspension. L'autre variable dans le procédé de pulvérisation est la concentration de la suspension. La suspension avec une teneur en matières solides dans la gamme de 2,5 et 30 en poids % ont été préparées et projetée. Toutes les suspensions ont été produites au laboratoire. Un concept très important de ce travail est l'utilisation de quatre différents, disponibles dans le commerce, des torches à plasma, à savoir: (i) SG-100, (ii) TriplexPro-200, (iii) Axial III et (iv) WSP-H 500. Les torches étaient différentes en termes de conception, l'énergie électrique, le modede stabilisation du plasma et l'angle d'injection de suspension. En raison des grandes différences entre les torches à plasma et SPS set-ups les paramètres du procédé de pulvérisation ont été choisis dans chaque cas individuellement. La dernière variable dans la conception de l'expérience était la topographie et la rugosité du substrat afin d'évaluer son influence sur les revêtements des mécanismes de croissance-up. Les substrats ont été préparés avant la projection par: (i) le grenaillage, (ii) le traitement au laser et par (iii) le broyage. L'expérience de projection large a permis une analyse complexe de SPS revêtements microstructure, des mécanismes de croissance des revêtements et le développement de processus SPS lui-même. [...]