Porous APS YSZ TBC Manufactured at High Powder Feed Rate (100 g/min) and Deposition Efficiency (70%): Microstructure, Bond Strength and Thermal Gradients
Notice bibliographique
Résumé
Abstract There is a strong driving force to improve the production efficiency of thermal barrier coatings (TBCs) manufactured via air plasma spray (APS). To address this need, the high-enthalpy APS torch Axial III Plus was employed to successfully manufacture TBCs by spraying a commercial YSZ feedstock at powder feed rate of 100 g/min using an optimized set of N 2 /H 2 spray parameters; which yielded an impressive YSZ deposition efficiency (DE) value of 70%. This exact same set of optimized spray parameters was used to manufacture the same identical YSZ TBC (over ~160 µm-thick bond-coated substrates) but at two distinct YSZ thickness levels: (i) ~420 µm-thick and (ii) ~930 µm-thick. In spite of the high YSZ feed rate and DE levels, the YSZ TBC revealed a ~14% porous (conventional looking) microstructure, without segmented cracking or horizontal delamination at both thickness levels. The bond strength values measured via the ASTM C633 standard for the ~420 µm-thick and ~930 µm-thick YSZ TBCs were ~13.0 and ~11.6 MPa (respectively); which are among at the upper end values reported in the literature. After the first objective was attained, the second key objective of this work was to evaluate the thermal insulating effectiveness of these two as-sprayed YSZ TBCs. To achieve this objective, a thermal gradient laser-rig was employed to generate a temperature reduction (ΔT) along the TBC-coated coupons under different laser power levels. These distinct laser power levels generated YSZ TBC surface temperatures varying for 1100 to 1500 °C, for the ~420 µm-thick YSZ TBC, and from 1100 to 1680 °C YSZ TBC ~930 µm-thick YSZ TBC. The respective ΔT values for both TBCs are reported. The results of this engineering paper are promising regarding the possibility of improving considerably the manufacturing efficiency of industrial quality conventional-looking porous YSZ TBCs, by using a high-enthalpy N 2 -based APS torch. This is the first paper published in the open literature showing R&D results of coatings manufactured via the Axial III Plus APS torch.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».