به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

سعید تقی رمضانی

  • سعید تقی رمضانی*، ضیاء والفی

    هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی عملکرد تشکیل ترک های عمودی در راستای ضخامت پوشش YSZ-40%wtAl2O3 روی YSZ و بهبود مقاومت به اکسیداسیون و شوک حرارتی پوشش های سد حرارتی با فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری می باشد. در این تحقیق ابتدا پودر YSZ-40%wtAl2O3 با استفاده از فرایند هم رسوبی سنتز و سپس با فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری روی YSZ اعمال شد. آزمون اکسیداسیون دما بالا در دمای C 1100 و آزمون شوک حرارتی در دمای C 1000 انجام گرفتند. مشخصه های ساختاری و فازی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و پراش سنجی پرتو X (XRD) بررسی شدند. مقایسه ی ساختاری نمونه ها نشان دادند که استفاده از ترکیب یوتکتیک YSZ-40%wtAl2O3 به دلیل کاهش دمای ذوب ترکیب و افزایش ذوب شوندگی که تماس مناسب بین اسپلت ها را به همراه دارد. این پوشش افزایش 6/18 درصدی مقاومت به اکسیداسیون را نسبت به TBC معمولی نشان داد. همچنین یافته ها نشان دادند که تجزیه پیش ماده پیرولیزنشده در ساختار پوشش YSZ-40%wtAl2O3 منجر به ایجاد ترک های عمودی در ساختار پوشش می شود که با افزایش زمان اکسیداسیون تعداد ترک های عمودی با فاصله ی مشخص در ساختار پوشش نیز افزایش خواهد یافت. همچنین قابلیت مناسب ترک های عمودی ایجاد شده در پوشش YSZ-40%wtAl2O3، از نظر تحمل تنش ها، توانایی پوشش جهت آزادسازی تنش ها در حین سیکل های حرارتی را افزایش داده و در نهایت به افزایش دوام پوشش منجر می شود.

    کلید واژگان: سد نفوذی, YSZ-Al2o3, ترک عمودی, اکسیداسیون دما بالا, شوک حرارتی
    Saeid Taghi-Ramezani*, Zia Valefi

    The purpose of this research is to investigate the performance of vertical cracks along the thickness of YSZ-40%wtAl2O3 coating and to improve the resistance to oxidation and thermal shock of thermal barrier coatings by creating a layer of YSZ-Al2O3 applied on the YSZ by atmospheric plasma spraying. In this research, YSZ-40%wtAl2O3 powder was synthesized using co-precipitation process and then applied on the YSZ by atmospheric plasma spraying process. High temperature oxidation test at 1100 ˚C and thermal shock test at 1000 ˚C were performed. The structural and phase characteristics of the coatings were investigated using optical microscope, field emission scanning electron microscope (FE-SEM) and X-ray diffractometry (XRD). The structural comparison of the samples showed that the use of the YSZ-40%wtAl2O3 eutectic compound due to the decrease in the melting temperature of the compound and the increase in the melting which brings the proper contact between the splats. This coating showed 18.6% increase in oxidation resistance compared to conventional TBC. Also, the findings showed that the decomposition of the un-pyrolysed precursor in the coating structure of YSZ-40%wtAl2O3 leads to the creation of vertical cracks in the coating structure, which as the oxidation time increases, the number of vertical cracks with a certain distance in the coating structure will also increase. Also, the suitability of the vertical cracks created in the YSZ-40%wtAl2O3 coating, in terms of stress tolerance, increases the ability of the coating to release the stresses during thermal cycles and finally leads to increase in the durability of the coating.

    Keywords: Diffusion Barrier, YSZ-Al2o3, Vertical Crack, High Temperature Oxidation, Thermal Shock
  • سعید تقی رمضانی*، ضیاء والفی
    فرآیندهای پاشش حرارتی محلول پیش ماده (SPTS) روشی مناسب جهت تولید پوشش های با ساختار نانو هستند. به واسطه ی عدم رخداد کامل واکنش هایی نظیر تبخیر حلال و پیرولیز پیش ماده، دستیابی به پوشش های با خواص کنترل شده در یک نرخ رسوب دهی رضایت بخش کماکان به عنوان یک چالش مهم در این فرآیندها مطرح است که نیاز به کنترل دقیق پارامترهای پاشش دارد. در این تحقیق، به منظور بررسی تاثیر پارامترهای پاشش شعله ای سرعت بالای محلول پیش ماده از جمله مقدار سوخت و اکسیژن، فاصله پاشش و نرخ تزریق محلول از آزمون پاشش تک اسکن بر روی زیرلایه های شیشه ای استفاده شد. مورفولوژی اسپلت های تشکیل شده و مشخصه های ساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) بررسی شد. مقایسه ی ساختاری در آزمون پاشش تک اسکن که در دو نسبت سوخت به اکسیژن انجام شد، نشان داد که در پارامتر شعله با فشار اکسیژن bar 6 و سوخت bar 3 در نرخ تزریق محلول پیش مادهcm3/min  20 و فاصله پاششcm  5 به عنوان پارامتر بهینه انتخاب شد. در این پارامتر به دلیل پایین بودن نرخ تزریق محلول و انتقال گرمای بیشتر به ازای هر قطره محلول پیش ماده و تکمیل فرآیندهایی که در نتیجه آن ذوب و کریستالی شدن اتفاق می افتد، تعداد اسپلت ها افزایش یافت. همچنین ارزیابی پاشش تک اسکن در شعله با فشار اکسیژن bar 8 و سوخت bar 4 و فاصله پاششcm  5 نشان داد که نرخ تزریق محلول پیش مادهcm3/min  40 به دلیل افزایش تعداد اسپلت های ریز و به واسطه ی بهبود راندمان پوشش دهی مناسب تر خواهد بود.
    کلید واژگان: پاشش شعله ای سرعت بالا, پاشش تک اسکن, نیترات آلومینیوم, محلول پیش ماده, آلومینا
    Saeid Taghi-Ramezani *, Zia Valefi
    Solution precursor thermal Spraying (SPTS) processes are suitable methods for producing nano-structured coatings. Due to the uncompleted reactions such as solvent evaporation and pyrolysis of the precursor, achieving coatings with controlled properties at a satisfactory precipitation rate remains an important challenge in these processes that needs to precise control of spray parameters. In this study, in order to investigate the effect of Solution precursor high velocity flame spraying parameters such as fuel and oxygen content, spraying distance and solution injection rate, single-scan spraying test was performed on glass substrates. The morphology of the formed splats and their structural characteristics were investigated using Scanning Electron Microscope (SEM). Structural comparison in the single-scan spraying test performed in two ratios of fuel to oxygen, showed that in the flame parameter with oxygen pressure of 6 bar and fuel 3 bar at the injection rate of Solution precursor 20 cm3/min and spray distance of 5 cm was selected as the optimal parameter. In this parameter, due to the low injection rate of the solution and higher heat transfer per drop of the solution precursor and completion of processes that resulting in melting and crystallization, the number of splats increased. Also, evaluation of single-scan spraying in the flame with oxygen pressure of 8 bar and fuel bar of 4 bar and spray distance of 5 cm showed that the injection rate of 40 cm3/min solution precursor would be more appropriate due to increasing the number of fine splats and improving coating efficiency.
    Keywords: High Velocity Flame Spraying Single, Scan Spraying Aluminum Nitrate Solution Precursor Alumina
  • بهزاد قاسمی*، ضیاء والفی، سعید تقی رمضانی
    در این پژوهش خواص پوشش اعمال شده توسط فرایند پاشش پلاسمایی معمولی و با دوش گاز خنثی بررسی و مقایسه شد، بدین صورت که قطعه دوش به تفنگ پلاسما الحاق گردید تا با خروج گاز خنثی نیتروژن از دوش، جت پلاسما را در برابر ورود اکسیژن اتمسفر حفاظت نماید. مشخصه یابی ریزساختاری پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف سنج پراش انرژی انجام شد. سختی پوشش ها نیز به روش ویکرز و تحت نیروی 30 گرم اندازه گیری شد. آزمون های اکسیداسیون هم دما و شوک حرارتی به ترتیب در دماهای 1000 و ºC 950 انجام گرفتند. نتایج حاصل بعد از پاشش نشان می دهند که استفاده از گاز محافظ نیتروژن مفید بوده و پوشش حاصل با استفاده از دوش نیتروژن دارای اکسید و تخلخل کمتر (میزان 5 درصد) و ساختار همگن تری است. نتایج مربوط به اکسیداسیون هم دما نشان داد سرعت رشد لایه TGO در نمونه پاشش شده با دوش نیتروژن کمتر است. آزمون شوک حرارتی نشان داد که نمونه پاشش شده با دوش نیتروژن به واسطه رشد لایه لایه و منظم TGO و همچنین میزان اکسید و تخلخل کمتر نسبت به نمونه پاشش شده بدون دوش نیتروژن، از مقاومت بیشتری برخوردار است. همچنین ریزسختی پوشش پاشش شده بدون دوش نیتروژن میزان 35 ویکرز بیشتر از پوشش ایجادشده با دوش نیتروژن است.
    کلید واژگان: پوشش تک لایه CoNiCrAlY, پاشش پلاسمایی اتمسفری, پاشش پلاسمایی با دوش گاز خنثی, اکسیداسیون هم دما, شوک حرارتی
    Behzad Ghasemi *, Zia Valefi, Saeid Taghi-Ramezani
    In this research, the properties of the coating applied by conventional plasma spray and with inert gas shroud has been studied and compared, in the way that nozzle like part attached to plasma gun in order to protect the plasma jet by exiting nitrogen from the nozzle. The Microstructural characterization of the coatings was performed by optical microscope and scanning electron microscope equipped with energy dispersive spectroscope. Hardness of coatings is also measured by Vickers method under the applied load of 30 gram-force. Isothermal oxidation and thermal shock tests are done at 1000 and 950ºC respectively. Post-spray results show that the use of nitrogen gas shroud is useful and coating achieved by nitrogen shroud has less oxide and porosity and has more homogeneous structure. Results from isothermal oxidation show that TGO layer growth rate in the specimen sprayed by nitrogen shroud is less. Thermal shock test shows that the specimen sprayed by nitrogen shroud has more resistance against thermal shock due to layer by layer and regular growth of TGO and having less oxide and porosity in comparison with the same specimen sprayed without nitrogen shroud. Also, the microhardness of sprayed coating without nitrogen shroud was 35 Vikers more than the applied coating with nitrogen shroud.
    Keywords: CoNiCrAlY Single, Layer Coating Atmospheric Plasma Spray Plasma Spray With Inert Gas Shroud Isothermal Oxidation Thermal Shock
  • سعید تقی رمضانی*، ضیاء والفی، ناصر احسانی، مسعود میرجانی

    در این تحقیق ابتدا پودر آلومینای آمورف با استفاده از فرآیند هم رسوبی سنتز شد، سپس پوشش های YSZ/Al2O3 در دو حالت نانوآلومینای پیرولیز نشده و کریستالی با فرآیند پاشش پلاسمایی اعمال شدند. آزمون های اکسیداسیون دما بالا و شوک حرارتی در دمای C 1100 انجام گرفتند. مشخصه های ساختاری و فازی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترون روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و پراش سنجی اشعه ی ایکس (XRD) بررسی شدند. مقایسه ی ساختاری نمونه ها نشان داد که استفاده از پودر نانوآلومینا کریستالی در کامپوزیت لایه ای YSZ/Alumina، سبب افزایش خواص حرارتی پوشش ها می شود. خواص اکسیداسیون دمای بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی پوشش های YSZ/Al2O3 با نانوآلومینای پیرولیز نشده و پوشش های با ترکیب مشابه با نانوآلومینای کریستالی که با پاشش پلاسمایی ایجاد شدند مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها نشان دادند که استفاده از پودر نانوآلومینای پیرولیز نشده در کامپوزیت لایه ای YSZ/Al2O3 منجر به افزایش تخلخل و حفرات انقباضی در پوشش می شود که سبب افزایش نفوذ مولکول های اکسیژن شده که در جهت افزایش ضخامت لایه TGO عمل می کند. همچنین تراکم بالا و تماس مناسب بین اسپلت های حاصل از پودر نانوآلومینای کریستالی مقاومت بالاتری را در برابر سیکل های حرارتی نتیجه می دهد.

    کلید واژگان: پوشش سپر حرارتی, پیرولیز پیش ماده, سدنفوذی آلومینا, اکسیداسیون دما بالا, شوک حرارتی
    Saeid Taghi Ramezani *, Zia Valefi, Naser Ehsani, Masud Mirjani

    In this research, firstly amorphous Alumina powder was produced by co-precipitation method. Then YSZ/Al2O3 coatings were applied by plasma spraying process in two types of pyrolyzed and crystalline nano-alumina. High temperature oxidation and thermal shock resistance test were done at 1100˚C. Microstructure and phase analysis of coatings were studied by optical and electron microscopes and XRD method. Comparison of the microstructure of coatings showed that the use of crystalline nano-alumina powder in the YSZ/Alumina layer composite upgrades the thermal properties. High temperature oxidation and thermal shock resistance of plasma sprayed YSZ/Al2O3 with un-pyrolysed nano-alumina and coatings with same composition with crystalline nano-alumina to created by plasma spraying were studied. Findings showed that the use of un-pyrolyzed nano-alumina powder in YSZ/Al2O3 layer composite resulted in increased porosity and shrinkage cavities in the coating, which increased the diffusion of O2 that causes the TGO growth rate. Also, high density and proper contact between the splats made of crystalline nano-alumina powder results in higher resistance of thermal cycles.

    Keywords: thermal barrier coating, Precursor Pyrolysing Alumina Diffusion Barrier High Temperature Oxidation Thermal Shock
  • رضا سحرخیز، ضیاء والفی*، مسعود میرجانی، سعید تقی رمضانی

    در پژوهش حاضر، پودر NiCrAlY روی زیرلایه فولادی و Hastelloy X با فرایند پاشش پلاسمایی تحت حفاظت غلاف جامد (SSPS) اعمال شده و مقاومت در برابر اکسیداسیون پوشش های حاصل با پوشش های ایجاد شده با فرایند پاشش پلاسمایی اتمسفری (APS) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل با میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور بررسی تاثیر غلاف جامد محافظ بر خواص پوشش های فلزی، پارامترهای گاز محافظ در غلاف جامد همچون نوع گاز محافظ (Ar، H 2)، نحوه تزریق گاز محافظ (داخلی، خارجی و یا به طور هم زمان) و نرخ سیلان گاز محافظ مورد بررسی قرار گرفتند. به هنگام استفاده از گاز محافظ دمای جت پلاسما افزایش قابل توجهی داشت. نتایج آزمون اکسیداسیون عملکرد مناسب پوشش NiCrAlY تحت حفاظت گاز محافظ داخلی آرگون با نرخ سیلان 75 لیتر بر دقیقه را نشان دادند که توانسته حین پاشش، حفاظت از شعله پلاسما را به بهترین نحو انجام دهد و کاهش 8 درصدی اکسید و تخلخل را نتیجه دهد. همچنین کمترین میزان ضخامت لایه اکسید رشد یافته حرارتی (TGO) نیز بعد از 200 ساعت برای این نمونه به دست آمد که بیانگر عملکرد بهتر آن در حفظ عنصر آلومینیوم برای تشکیل مداوم لایه Al2O3 حین اکسیداسیون دما بالا است.

    کلید واژگان: پاشش پلاسمایی اتسفری (APS), پاشش پلاسمایی با غلاف جامد محافظ (SSPS), NiCrAlY, گاز محافظ, اکسیداسیون, لایه اکسید رشد یافته حرارتی (TGO)
    Reza Saharkhiz, Zia Valefi *, Masoud Mirjani, Saied Taghi-Ramezani

    In this research, NiCrAlY powder was applied on steel, and Hastelloy X substrates with solid shielding shrouded plasma spray (SSPS) process and compared with atmospheric plasma spraying (APS). The high-temperature oxidation test was also performed on the coatings, and the microstructure of coatings was studied by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). To investigate the influence of the SSPS process on the properties of metallic coatings, variable parameters; such as type of shroud gas (Ar, H2), the gas injection method (internal, external or simultaneous) and the flow rate of that, were examined. During the use of shroud gas, the temperature of the plasma jet has increased significantly. The oxidation test results showed the proper performance of NiCrAlY coating under the protection of argon internal shroud gas with a flow rate of 75SLPM, which was able to perform the best plasma flame protection during spraying. It can lead to a reduction in oxide and porosity of coating up to 8%. Also, the lowest thermally grown oxide (TGO) thickness was obtained for this sample after 200 hours of oxidation, indicating its excellent performance in maintaining the Al for the formation of the continuous α-Al2O3 layer during high-temperature oxidation.

    Keywords: Atmospheric plasma spray (APS), Solid shielding shrouded plasma spray (SSPS), NiCrAlY, Shroud gas, Oxidation, TGO
  • سعید تقی رمضانی، ضیاء والفی*، ناصر احسانی

    در این تحقیق ابتدا پوشش سپرحرارتی NiCrAlY/YSZ با روش پاشش پلاسمایی اعمال و سپس یک لایه سد نفوذی آلومینا با دو فرایند پاشش پلاسمایی محلول پیش ماده و پاشش شعله ای محلول پیش ماده بر روی YSZ لایه نشانی شد. آزمون های اکسیداسیون دما بالا و شوک حرارتی در دمای C 1100 انجام گرفتند. مشخصه های ساختاری پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) بررسی شدند. مقایسه ی ساختاری نمونه ها نشان داد که اعمال پوشش آلومینا با فرایند پاشش شعله ای محلول پیش ماده سبب افزایش خواص حرارتی پوشش ها می شود. خواص اکسیداسیون دمای بالا و مقاومت در برابر شوک حرارتی پوشش های YSZ/Al2O3 با آلومینای ایجادشده به روش پاشش حرارتی محلول پیش ماده با ترکیب مشابه مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان دادند که اعمال آلومینا به روش پاشش شعله ای محلول پیش ماده منجر به افزایش مقدار اسپلت های تشکیل شده می شود که تماس مناسب بین اسپلت ها، سبب کاهش نفوذ مولکول های اکسیژن می شود که در جهت کاهش ضخامت لایه TGO و همچنین افزایش مقاومت در برابر شوک حرارتی عمل می کند.

    کلید واژگان: پوشش سپرحرارتی, سد نفوذی آلومینا, پاشش حرارتی محلول پیش ماده, اکسیداسیون دما بالا, شوک حرارتی
    Saeid Taghi Ramezani, Zia Valefi *, Naser Ehsani

    In this research, a double layer thermal barrier coating was applied and then an alumina diffusion barrier layer was deposited on the YSZ by two solution precersore plasma and solution precersore flame spraying. High temperature oxidation and thermal shock resistance tests were done at 1100˚C. Microstructure of coatings were studied by optical Microscopy and Field Emission Scanning Electron Microscopy. Comparison of the microstructures of coatings showed that applying of Alumina with the solution precursor flame spray process upgrades the thermal properties. High temperature oxidation and thermal shock resistance of YSZ/Al2O3 coatings with Alumina applied by the solution precersoure thermal spray with the same compound were studied. Findings showed that applying alumina with the solution precursor flame spray process leads to increase the amount of the deposited splats and proper contact between them, causes to decrease the diffusion of O2 and as a result TGO thickness decreases and also thermal shock resistance increases.

    Keywords: thermal barrier coating, Alumina Diffusion Barrier, Solution Precersoure Thermal Spray, high temperature oxidation, Thermal Shock
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال