بررسی عددی اثر تخلخل بر میزان رسانش پوشش های سد حرارتی TBC اعمال شده به روش HVOF

پوشش های مقاوم حرارتی TBC سیستم پوشش های چند لایه ای هستند که برای محافظت از قطعاتی که در معرض دماهای بسیار بالا قرار دارند، با کاهش دمای سطح اجزای بستر مورد استفاده قرار می گیرند. زمانی که سیستم تحت دماهای بالا قرار می گیرد، به دلیل وجود تخلخل در لایه ی TC ، میزان رسانش حرارتی دچار تغییر می شود؛ به همین دلیل بررسی اثر تخلخل روی رفتار پوشش های سد حرارت ی بسیار مهم و حیاتی است. در این پروژه ابتدا، قطعه های دایره ای شکلی را از پره جدا کرده و سپس روی آن پوشش زده شده است. سپس این قطعه ها را داخل کوره در مدت زمان ۲۴ و ۴۸ ساعت قرار داده و درنهایت تصاویر SEM این قطعه ها گرفته می شود. سپس با کمک نرم افزار imageJ درصد تخلخل آن را تعیین کرده و برای بررسی عددی، تصاویر به عنوان ورودی وارد نرم افزار OOF۲ می شوند. برایبررسی اثر وجود تخلخل روی ضریب انتقال حرارت هدایتی، از ۸ حالت مختلف استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که تغییرات درصد تخلخل با تغییرات ضریب رسانش ارتباطی معنادار دارد؛ به طوری که برای یکی از حالت ها با کاهش ضریب تخلخل از ۴۰ % به ۳۰ ، % ۲۰ % و ۱۰ % ضریب انتقال حرارت هدایتی به ترتیب ۴ / ۵۶ ،% ۶ / ۱۳۶ % و ۲ / ۲۳۴ % افزایش پیدا می کند. همچنین مشخص شد که تغییرات توزیع و جهت گیری تخلخل در این پوشش ها تاثیر زیادی بر ضریب رسانش ندارد.