Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Shafyei,Hamidreza Salimi jazi
علی شفیعی (استاد مشاور) حمیدرضا سلیمی جزی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahdi Hosseini
مهدی حسینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Study and Comparison of Plasma Sprayed Mullite Coatings Properties Using Mullite and a Mixture of Alumina and Silica Powders Mahdi Hosseini Mahdi_hosseini83@yahoo.com 2011.04.11 Department of Material Engineering Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran Degree: M.Sc Language:Persian Supervisor’s name: Hamid Reza Salimi Jazi Plasma sprayed ceramic coatings are widely used for thermal barrier coating applications. Commercially available mullite powder particles and a mixture of mechanically alloyed alumina and silica powder particles were used to deposit mullite ceramic coatings by plasma spraying. The coatings were deposited at three different substrate temperatures (25°C, 300°C, and 600°C) on stainless steel substrates. Microstructure and morphology of both powder particles as well as coatings were investigated by using scanning electron microscopy (SEM). Phase formation and degree of crystallization of coatings were analyzed and estimated by using X-ray diffraction technique. Differential thermal analysis (DTA) method was used to study the phase transformation of coatings. Results indicated that the porosity level in the coatings deposited using mullite as initial powder particles were lower than that deposited using the mixed powder particles at the same substrate temperatures. In general, coatings porosity level decreased with increasing substrate temperatures. The crystallization degree of the coatings deposited using the mixed powder particles are higher than that deposited using mullite powder particles at substrate temperatures, 25°C and 300°C. At 600°C, the crystallization degree of the coatings deposited using the mixed powder particles is less. DTA curves of coatings deposited using the mixed powders have showed some phase transformation due to the crystallization of the retained amorphous phases such as mullite, alumina and silica in the coatings. The degree of crystallization of both as sprayed coatings were significantly increased after post deposition heat treatments. Results showed that the mechanically alloyed mixed powder can be used as initial powder particles for deposition of mullite coatings with lower amorphous degree by setting substrate temperature close 300°C. Keywords : Plasma Spray, Mullite, Alumina-Silica, Crystallization, Microstructure
: پوشش‌های سرامیکی پاشش پلاسمایی به طور گسترده‌ای به عنوان پوشش‌های مانع حرارتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. از جمله مهم‌ترین پوشش‌های سرامیکی می‌توان به پوشش‌های اکسید زیرکونیوم و مولایت اشاره کرد. در این تحقیق از دو نوع پودر اولیه مولایت و مخلوط ذرات پودر سیلیکا و آلومینا با ترکیب مولی یکسان با مولایت برای پوشش دهی به وسیله فرایند پاشش پلاسمایی استفاده شده است. پوشش‌ها روی زیرلایه فولاد زنگ نزن با دماهای مختلف زیرلایه (°C 25 ، °C 300 ، °C 600) رسوب داده شدند. میکروساختار و مورفولوژی هر دو پودر ونیز پوشش‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شدند. فازهای تشکیل شده و درجه کریستالیزاسیون آنالیز شده و با استفاده از الگوی تفرق اشعه ایکس (XRD) تخمین زده شده است. آنالیز دیفرانسیل حرارتی (DTA) برای مطالعه تغییرات فازی استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان تخلخل در پوشش رسوب کرده با ذرات پودر اولیه مولایت کمتر از پوشش تهیه شده از ذرات مخلوط شده است و نیز با افزایش دمای زیرلایه میزان تخلخل در هر دو مورد کاهش یافته است. درصد فاز مولایت آمورف تشکیل شده در دمای زیرلایه °C 25 و °C 300 در پوشش حاصل از ذرات پودر مولایت بیشتر است اما با افزایش دمای زیرلایه به °C 600 میزان مولایت آمورف در پوشش به وجود آمده از ذرات پودر آلومینا و سیلیکا بیشتر می گردد. منحنی‌های DTA پوشش تهیه شده با استفاده از ذرات پودر مخلوط آلومینا و سیلیکا نشان داده است که علاوه بر کریستالیزاسیون مولایت آمورف، کریستالیزاسیون فازهای آمورف باقی‌مانده همانند آلومینا و سیلیکا در پوشش اتفاق افتاده است. پس از انجام عملیات حرارتی در دمای C°1000 به مدت سه ساعت فازهای آمورف مولایت موجود در هر دو پوشش به فازهای کریستالی تبدیل شده اند و در پوشش های حاصله از مخلوط پودر آلومینا و سیلیکا علاوه بر کریستالی شدن فاز آمورف مولایت، فازهای آمورف آلومینا و سیلیکا به فازهای کریستالی تبدیل شده اند. نتایج این پژوهش نشان می دهد که می توان با استفاده از عملیات پاشش پلاسمایی در حضور گازهای مولکولی از مخلوط پودر اولیه ی آلومینا و سیلیکا با نسبت استوکیومتری مشابه با پودر مولایت، با کنترل دمای زیرلایه حدود C°300 پوشش هایی با درصد فاز آمورف کمتر نسبت به پوشش های ایجاد شده با پودر اولیه مولایت تولید نمود. کلمات کلیدی : پاشش پلاسمایی، مولایت، آلومینا- سیلیکا، میکروساختار،کریستالیزاسیون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی