Investigation of the Thermo Barrier Coatings of the Y–Al–O System Using Synchrotron Radiation

A. Yu. Nazarov; Назаров А. Ю.; E. L. Vardanyan; Варданян Э. Л.; A. A. Maslov; Маслов А. А.; A. A. Nikolaev; Николаев А. А.; K. N. Ramazanov; Рамазанов К. Н.; A. M. Khusainova; Хусаинова А. М.; A. N. Shmakov; Шмаков А. Н.

doi:10.31857/S1028096023040155

Исследование термобарьерных покрытий системы Y–Al–O с помощью синхротронного излучения

Авторы: Назаров А.Ю.¹, Варданян Э.Л.¹, Маслов А.А.¹, Николаев А.А.¹, Рамазанов К.Н.¹, Хусаинова А.М.¹, Шмаков А.Н.²
Учреждения:
1. Уфимский государственный авиационный технический университет
2. Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН
Выпуск: № 4 (2023)
Страницы: 25-29
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/137734
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023040155
EDN: https://elibrary.ru/JRUDAN
ID: 137734

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведено исследование термобарьерного покрытия на основе системы Y–Al–O с использованием синхротронного излучения. Покрытие было нанесено на образцы из молибдена методом вакуумно-дугового осаждения с двух однокомпонентных катодов из алюминия и иттрия. При помощи синхротронного излучения исследована фазовая стабильность покрытия при нагреве образца до 1500°С в вакууме. Установлено, что покрытие после осаждения имеет аморфную структуру, при достижении температуры 1160–1170°С происходит кристаллизация, других фазовых превращений в покрытии в процессе нагрева не обнаружено. Определен качественный фазовый состав покрытия, а также оценены микронапряжения в покрытии, результаты демонстрируют отсутствие микронапряжений в покрытии. По итогам проведенных исследований разработан принципиально новый способ синтеза термобарьерных покрытий на основе системы Y–Al–O, при котором полученное покрытие состоит из оксидов YAlO₃ (преимущественно), Y₂O₃ и интерметаллида YAl₂.

Ключевые слова

плазменная обработка, вакуумно-дуговое осаждение, термобарьерное покрытие, синхротронное излучение, рентгеноструктурный анализ, микронапряжение.

Список литературы

Riallant F., Cormier J., Longuet A. // Metall. Mater. Trans. A. 2014. V. 45. P. 351. https://www.doi.org/10.1007/s11661-013-1961-y
Kunal M., Luis N., Calvin M.D. // Industrial & Engineering Chem. Res. 2021. V. 60. № 17. P. 6061. https://www.doi.org/10.1021/acs.iecr.1c00788
Zhang C., Lv P., Xia H., Yang Z., Konovalov S. // Vacuum. 2019. V. 167. P. 263. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.06.022
Alymov M.I., Stolin A.M., Bazhin P.M. // Industrial Laboratory. Materials Diagnostics. 2022. V. 88. № 2. P. 40. https://www.doi.org/10.26896/1028-6861-2022-88-2-40-48
Bin L, Yuchen L, Changhua Z. // J. Mater. Sci. Technol. 2019. V. 35. № 5. P 833. https://www.doi.org/10.1016/j.jmst.2018.11.016
Yoo Y.S. // Korean J. Chem. Eng. 2014. V. 17. P. 1.
Vaßen R., Jarligo M.O., Steinke T., Mack D. E., Stöver D. // Surf. Coat. Technol. 2010. V. 205. № 4. P. 938. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.08.151
Uwe S. // Aerospace Sci. Technol. 2003. V. 7. № 1. P. 73. https://www.doi.org/10.1016/S1270-9638(02)00003-2
Clarke D., Oechsner M., Padture N. // MRS Bulletin. 2012. V. 37. № 10. P. 891. https://www.doi.org/10.1557/mrs.2012.232
Padture N. // Nature Mater. 2016. V. 15. P. 804. https://www.doi.org/10.1038/nmat4687
Cao X.Q., Vassen R., Stoever D. // J. Europ. Ceram. Soc. 2004. V. 24. № 1. P. 1. https://www.doi.org/10.1016/S0955-2219(03)00129-8
Мубояджян С.А. , Будиновский С.А., Гаямов А.М., Матвеев П.В. // Авиационные материалы и технологии. 2013. № 1. С. 17.
Bacos M.-P., Dorvaux J.-M., Lavigne O. et al. // Aerospace Lab. 2011. Iss. 3. P. AL03-03.
Shi M., Xue Zh., Zhang Zh. et al. // Surf. Coat. Technol. 2020. V. 395. P. 125913. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.125913
Zhan X., Li Zhen, Liu B. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2012. V. 95. № 4. P. 1429. https://www.doi.org/10.1111/j.1551-2916.2012.05118.x
Xin Z., Zhenhua X., Xizhi F. // Mater. Lett. 2014. V. 134. P. 146. https://www.doi.org/10.1016/j.matlet.2014.07.027
Lu Z. et al. // Materials Today: Proceedings. 2014. V. 1. № 1. P. 35. https://www.doi.org/10.1016/j.matpr.2014.09.009.
Zhou X., Xu Zh., Fan X. et al. // Mater. Lett. 2014. V. 134. P. 146. https://www.doi.org/10.1016/j.matlet.2014.07.027