نشریه علوم و مهندسی سطح

نشریه علوم و مهندسی سطح

مهندسی سطح ذرات سیلیسیدی در سیستم چهارتاییMo–Si–Al–B جهت کاربرد در پوشش‌های سد حرارتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه پژوهشی مواد غیر فلزی، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیر کبیر،تهران، ایران
3 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
10.22034/issst.2026.2106422.1688
چکیده
در سال‌های اخیر، مواد مبتنی بر MoSi2 به عنوان عوامل ایجادکننده خودترمیمی در پوشش‌های سد حرارتی توربین‌های گازی مورد توجه قرار گرفته‌اند. در این پژوهش، ابتدا پودر بر پایه MoSi2 دارای افزودنی‌های آلومینیوم (Al) و بور (B) به کمک روش سنتز احتراقی خودپیشرونده (SHS) با استفاده از پودرهای اولیه Mo، Si، Al و B (نسبت مولی Mo: Si: Al: B = 1: 1.4: 0.6: 0.2) سنتز شد و سپس پودر سنتز شده، تحت یک فرآیند اکسیداسیون سطحی کنترل شده (در اتمسفر آرگون، دمای 1200 درجه سانتی‌گراد و زمان 60 دقیقه) به‌منظور مهندسی و اصلاح سطح ذرات قرار گرفت. هدف از این فرآیند، ایجاد پوسته محاقظ بر سطح ذرات سیلیسیدی جهت ارتقاء قابلیت عملکرد آن‌ها به‌عنوان عوامل بالقوه خودترمیمی در پوشش‌های سد حرارتی بوده است. نتایج حاصل از آنالیزهای فازی، ساختاری و ریزساختاری به‌کمک پراش پرتو ایکس(XRD)، طیف‌سنجی Raman و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) نشان داد که انجام اکسیداسیون سطحی کنترل شده، منجر به تشکیل یک پوسته محافظ یکنواخت و پیوسته با ترکیب عمدتا مولایت و آلومینا با ضخامت تقریبی 3 میکرومتر بر سطح ذرات MoSi2 می‌شود. این اصلاح سطحی کنترل‌شده در سیستم چهارتایی Mo-Si-Al-B ، با ایجاد مانعی مؤثر در برابر نفوذ اکسیژن و کاهش تخریب فاز فعال، پتانسیل ذرات را برای کاربرد به‌عنوان عوامل خودترمیم در پوشش‌های سد حرارتی به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات