Influence of spray angle on microstructure and lifetime of suspension plasma-sprayed thermal barrier coatings

Show simple item record
dc.contributor.authorde Goes, Wellington Uczak
dc.contributor.authorOssiansson, Mattias
dc.contributor.authorMarkocsan, Nicolaie
dc.contributor.authorGupta, Mohit
dc.contributor.authorHonnerová, Petra
dc.contributor.authorVeselý, Zdeněk
dc.date.accessioned2022-11-07T11:00:13Z
dc.date.available2022-11-07T11:00:13Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractTepelné povlakové bariéry (TBC) jsou široce používány v motorech plynových turbín pro výrobu energie. V posledních letech byla zavedena aplikace TBC v automobilovém průmyslu ke zlepšení účinnosti motoru. Nízká tepelná vodivost a vysoká životnost jsou požadované vlastnosti povlaku jak pro motory s plynovou turbínou, tak pro automobily. Suspenzní plazmové nástřiky (SPS) umožňují sloupcovou mikrostrukturu, která kombinuje obě vlastnosti. Může však být náročné nanést jednotnou sloupcovou mikrostrukturu na komplexní geometrii, jako je součást plynové turbíny nebo hlava pístu, a dosáhnout podobných vlastností povlaku na všech površích. Cílem této práce bylo prozkoumat vliv úhlu nástřiku na mikrostrukturu a životnost TBC produkovaných SPS. Za tímto účelem byly SPS TBC naneseny na vzorky s použitím různých úhlů nástřiku. Mikrostruktury povlaků byly analyzovány obrazovou analýzou na tloušťku, poréznost a hustotu sloupce. U každého TBC byly hodnoceny tepelné a optické vlastnosti. U všech zkoumaných TBC byly provedeny testy životnosti, speciálně navržené pro tyto dvě aplikace. Výsledky životnosti byly analyzovány s ohledem na mikrostrukturu TBC a tepelné a optické vlastnosti. Toto zkoumání ukázalo, že existuje limit úhlu nástřiku, který dosahuje nejlepšího kompromisu mezi mikrostrukturou TBC, tepelnými vlastnostmi, optickými vlastnostmi a životností.cs
dc.description.abstract-translatedThermal barrier coatings (TBCs) are widely utilized in gas turbine engines for power generation. In recent years, the application of TBCs in automotive has been introduced to improve engine efficiency. Low thermal conductivity and high durability are desired coating properties for both gas turbine engines and automotive. Also, suspension plasma spraying (SPS) permits a columnar microstructure that combines both properties. However, it can be challenging to deposit a uniform columnar microstructure on a complex geometry, such as a gas turbine component or piston head, and achieve similar coating characteristics on all surfaces. This work’s objective was to investigate the influence of spray angle on the microstructure and lifetime of TBCs produced by SPS. For this purpose, SPS TBCs were deposited on specimens using different spray angles. The microstructures of the coatings were analyzed by image analysis for thickness, porosity, and column density. Thermal and optical properties were evaluated on each TBC. Lifetime tests, specifically designed for the two applications, were performed on all investigated TBCs. The lifetime results were analyzed with respect to the TBC microstructure and thermal and optical properties. This investigation showed that there is a limit to the spray angle that achieves the best compromise between TBC microstructure, thermal properties, optical properties, and lifetime.en
dc.format23 s.cs
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationDE GOES, WU. OSSIANSSON, M. MARKOCSAN, N. GUPTA, M. HONNEROVÁ, P. VESELÝ, Z. Influence of spray angle on microstructure and lifetime of suspension plasma-sprayed thermal barrier coatings. JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY, 2022, roč. 31, č. 7, s. 2068-2090. ISSN: 1059-9630cs
dc.identifier.document-number825229000002
dc.identifier.doi10.1007/s11666-022-01436-7
dc.identifier.issn1059-9630
dc.identifier.obd43936975
dc.identifier.uri2-s2.0-85133597109
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11025/49894
dc.language.isoenen
dc.project.IDEF18_069/0010018/LabIR-PAV / Předaplikační výzkum infračervených technologiícs
dc.publisherSpringeren
dc.relation.ispartofseriesJournal Of Thermal Spray Technologyen
dc.rights© authorsen
dc.rights.accessopenAccessen
dc.subjectkomplexní geometrie substrátucs
dc.subjectsuspenzní plazmový nástřikcs
dc.subjectpovlakové tepelné bariérycs
dc.subject.translatedComplex geometry substrateen
dc.subject.translatedsuspension plasma sprayingen
dc.subject.translatedthermal barrier coatingsen
dc.titleInfluence of spray angle on microstructure and lifetime of suspension plasma-sprayed thermal barrier coatingsen
dc.title.alternativeVliv úhlu nástřiku na mikrostrukturu a životnost suspenzních plazmově stříkaných povlakových tepelných bariércs
dc.typečlánekcs
dc.typearticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen

Files

Original bundle
Showing 1 - 1 out of 1 results
No Thumbnail Available
Name:
VESELY_2022_paper_in_journal_JSTS.pdf
Size:
7.95 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

Collections

OBD
 Articles