اعمال و ارزیابی پوشش سد حرارتی کلاس B جهت ارتقا محفظه احتراق توربین گازی NGT150-1

راندمان حرارتی توربین به واسطه به کارگیری دماهای ورودی بالاتر توربین خاصل شود، از این رو پیشوته شیوه های جدیدی برای عایق سازی حرارتی بهتر پوشش های سد حرارتی موردنیاز است. شرکت توربوتک جهت نیل به این هدف در ارتقاء توربین گازی F9، در بخش پوشش محفظه احتراق، پوشش سد حرارتی کلاس B را توسعه داده است که این پوشش در مقایسه با پوشش سد حرارتی متداول کنونی دارای ضخامت بیشتر است. با افزایش ضخامت علی رغم افزایش عایق سازی حرارتی، معمولا عمر پوشش به دلیل محدودیت های تطبیق پذیری کرنشی پوشش کاهش می یابد. محدودیت های تطبیق پذیری کرنشی پوشش سد حرارتی کلاس B با پایین آوردن مدول الاستیک و کنترل تنش های پسماند پوشش مرتفع می شود. در عمل این امر با کنترل پارامترهای پاشش در طی فرایند پاشش پلاسمایی با ایجاد تخلخل 20-15 درصد در پوشش حاصل شد. بر این اساس تطابق کرنشی پوشش سد حرارتی کلاس B براساس کرنش برشی فشاری (تراکمی) در هنگام شکست TBC برای عمر 32000 ساعت با بهینه سازی پارامترهای پوشش دهی برابر با -3^10×1/5 تعیین شد. این مقدار کرنش براساس نسبت استحکام کششی به مدول الاستیک پوشش (T/E) تعریف شد. بر این اساس مقدار استحکام چسبندگی و مدول الاستیک پوشش سد حرارتی کلاس B براساس استاندارد ASTM C633 و سختی سنجی نوپ به ترتیب برابر 41/63MPa و 27/75GPa بدست آمد.