Influencia de los óxidos de iterbio y samario en la estructura y conductividad térmica de la cerámica de circonio
Enviado por Parasoy • 11 de Junio de 2020 • Resúmenes • 6.665 Palabras (27 Páginas) • 109 Visitas
Página 1
Disponible en línea en www.sciencedirect.com
Revista de la European Ceramic Society 29 (2009) 647–652
Influencia de los óxidos de iterbio y samario en la estructura
y conductividad térmica de la cerámica de circonio
[pic 1]
componentes de superaleaciones contra corrientes de gas caliente para mejorar temperatura de funcionamiento y mejorar el rendimiento de la turbina de gas motores1–3 Sin embargo, 6–8% en peso YSZ está limitado a aplicaciones ◦ por debajo de 1200C debido a su resistencia de sinterización y estructura de fase Estabilidad durante el servicio a largo plazo.4,5 Sistema TBC de YSZ actualmente es capaz de reducir la temperatura del metal en aproximadamente ◦ 140 C, mientras que los beneficios potenciales se estiman mayores ◦ de 170 C. 6Para aumentar aún más la eficiencia operativa Se necesita urgentemente desarrollar una nueva barrera térmica. óxidos con una conductividad térmica significativamente menor que YSZ. Dos grupos importantes de materiales candidatos, uno basado en el co-dopaje de YSZ con uno o más óxidos metálicos y el otro en la cerámica de circonio de tierras raras, se han desarrollado para | se rige principalmente por la diferencia de tamaño iónico entre Ln y sitios Zr.10 La cerámica de circonio de tierras raras tiene un alto puntos de fusión y someterse a una transición de orden-desorden en el calorEn g. Sin embargo, las temperaturas de transformación del orden-desorden |
para la cerámica de circonio de tierras raras son bastante diferentes, como ◦ ◦ 2300 C para Nd 2 Zr 2 O 7 , 2000 C para Sm 2 Zr 2 O 7 y 1530 para Gd 2 Zr 2 O 7 , respectivamente.11 Las conductividades térmicas de ceramica unitaria Ln 2 Zr 2 O 7 (Ln = La, Nd, Sm, Gd, Eu, etc.) −1 −1 ics varían de 1.1 a 2.0Wm K en cierta temperatura rango, aunque existen discrepancias entre los diferentes estudios debido a la presencia de poros residuales significativos ity en los especímenes nominalmente densos y el uso de diferentes Técnicas de medición. 9,10,12,13Se afirmó que el sub- | ◦ C |
Zhan-Guo Liu, Jia-Hu Ouyang, Yu Zhou, Jing Li, Xiao-Liang Xia
Instituto de Cerámica Avanzada, Departamento de Ciencia de Materiales, Instituto de Tecnología de Harbin, PO Box 433, Harbin 150001, China
Recibido el 12 de abril de 2008; recibido en forma revisada el 11 de julio de 2008; aceptado el 18 de julio de 2008
Disponible en línea el 28 de agosto de 2008
Resumen
Para aumentar la temperatura de funcionamiento y mejorar el rendimiento de los motores de turbina de gas, se necesita con urgencia desarrollar nuevos óxidos de barrera térmica con una conductividad térmica más baja que el 6–8% en peso de zirconia estabilizada con itria. (Yb x Sm 1− x ) 2 Zr 2 O 7 (0 ≤ x ≤ 1.0) las cerámicas se sintetizaron sin presiónsinterizado a 1700 ◦ C durante 10 h en aire. La densidad relativa, estructura de fase, morfología y coeficientes de difusividad térmica de (Yb x Sm 1− x ) 2 Zr 2 O 7
La cerámica se investigó mediante el método de Arquímedes, la difracción de rayos X, la microscopía electrónica de barrido y el método de flash con láser. Sm 2 Zr 2 O 7 y
Las cerámicas (Yb 0.1 Sm 0.9 ) 2 Zr 2 O 7 exhiben una estructura de pirocloro, mientras que las cerámicas (Yb x Sm 1− x ) 2 Zr 2 O 7 (0.3 ≤ x ≤1.0) tienen una estructura defectuosa de tipo fluorita.
Las conductividades térmicas de la cerámica (Yb x Sm 1− x ) 2 Zr 2 O 7 primero disminuyen gradualmente con el aumento de la temperatura, y luego aumentan ligeramente por encima
800 ◦ C debido a la mayor contribución de radiación. Las cerámicas YbSmZr 2 O 7 tienen la conductividad térmica más baja en todo el rango de temperatura, que es causada por la reducción del camino libre medio catiónico en el sistema de circonato de iterbio-samario.
© 2008 Elsevier Ltd. Todos los derechos reservados.
Palabras llave : sinterización; Microestructura final; Conductividad térmica; (Yb x Sm 1− x ) 2 Zr 2 O 7
1. Introducción Barra térmica de zirconia estabilizada con itria (YSZ) de 6 a 8% en peso Recubrimientos Rier (TBC), que generalmente son producidos por plasma fumigación o deposición física de vapor por haz de electrones, son | modernos motores de turbina de gas, que están destinados a funcionar a temperaturas tan altas como sea posible. 7–9 Los zirconatos de tierras raras con la fórmula general de Ln 2 Zr 2 O 7 (Ln = elementos de tierras raras) tienen un valor claramente inferior conductividad térmica que 6–8% en peso de YSZ, y exhibe un |
ampliamente utilizado para proporcionar aislamiento térmico para componentes de sección cestructura de pirocloro o una estructura defectuosa de tipo fluorita, queliente
...