Materiales avanzados para recubrimientos para altas temperaturas
Las barreras térmicas son materiales con una estructura multicapa con una doble funcionalidad química y térmica. Debido a su capacidad para inhibir la degradación de la superaleación estructural subyacente, los CBT pueden limitar considerablemente la fatiga termomecánica y la oxidación. Gracias a esta características, los CBT son adecuados para seguir explotando la tecnología de las turbinas de gas. Los socios del proyecto se centraron en CBT novedosos basados en zirconatos de tierras raras y zirconias codopadas como materiales alternativos a la zirconia estabilizada con itria (YSZ). A diferencia de otros materiales habituales basados en YSZ, los zirconatos de tierras raras pueden combinar de manera adecuada una baja conductividad térmica con una mayor estabilidad morfológica. Hasta que el proyecto HIPERCOAT se puso en marcha, los compuestos de zirconatos de tierras raras eran considerados incompatibles desde el punto de vista termomecánico con la alúmina en todos los casos. Varios estudios experimentales han demostrado que se forman interfases cuando los zirconatos de tierras raras entran en contacto con la alúmina a altas temperaturas. Lo más interesante fue el descubrimiento de la formación de una capa de alúmina que daba lugar al desarrollo de poros en la interfase de zirconato de gadolinio con alúmina. Esto podría provocar la degradación de la adherencia poniendo en riesgo la integridad del recubrimiento. Sin embargo, se descubrió que el efecto se veía minimizado a temperaturas más bajas (1100 ºC), por lo que podía evitarse la formación de interfases más allá de la vida útil requerida del sistema de recubrimiento. Otro resultado apuntó a que el contenido real de gadolinio del zirconato influye sobre la cinética. Dado que la conductividad térmica es casi constante para la misma gama de composición, parece que es preferible el uso de fases de zirconato subestequiométrico para reducir el riesgo de interacciones de interfases. Para más información, visite: http://www.materials.ucsb.edu/~nsf/(se abrirá en una nueva ventana)
