بررسی مقاومت حرارتی پوشش سد حرارتی YSZ بر روی زیرلایه آلیاژ آلومینیوم سیلیسیم با کاربرد پوشش تاج پیستون موتورهای دریایی

در سال های اخیر مطالعات بسیاری بر روی بهبود عملکرد موتور های احتراق داخلی صورت گرفته است و پیشرفت های چشمگیری در زمینه کاهش مصرف سوخت، دوام قطعات و راندمان کاری موتور به نتیجه رسیده و بعضا تجاری سازی شده اند. از طرفی محدودیت های تولید از جمله تهیه مواد اولیه مناسب قبلی به دلیل تحریم و یا عدم توجیه اقتصادی در تولید با تیراژ پایین، سبب برخی تغییرات و جایگزین نمودن برخی از مواد مصرفی با نمونه های مشابه شده است، برای مثال به منظور جلوگیری از کاهش راندمان موتور به دلیل تعویض جنس پیستون، از راهکار پوشش دهی سطح تاج آن استفاده می شود تا علاوه بر عدم کاهش خواص پیستون جایگزین، نسبت به افزایش راندمان و طول عمر نمونه جایگزین اقدامات مناسب صورت پذیرد. در این میان پوشش های سد حرارتی به دلیل خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی مناسب، از بهترین گزینه ها می باشند ، زیرکونیا پایدار شده با ییتریا به جهت پوشش دهی تاج پیستون در این پژوهش انتخاب گردید تا علاوه بر محافظت از سطح پیستون در مقابل عوامل خورنده و مخرب، نسبت به استفاده آن در دمای بالاتر و در نتیجه بهبود شرایط کاری موتور استفاده شود. از این رو نمونه هایی از یک پیستون با آلیاژ جایگرین استخراج گردید و به روش اسپری حرارتی پلاسما در دو لایه باند کوت فلزی و YSZ با ضخامت های مختلف پوشش داده شد تا خواص مختلف آن ها بررسی شود و مقدار ضخامت بهینه انتخاب شود. نمونه های پوشش داده شده از نظر ساختار میکروسکوپی و حرارتی مورد بررسی واقع شدند تا معیارهای مناسب جهت طراحی موتورهای جدید با راندمان بالاتر به دست آیند.