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Rapid In-situ Synthesis of high Entropy oxides for next-generation thermal barrier coatings

Descrizione del progetto

Produzione e deposizione integrate di rivestimenti a barriera termica ad alta entropia e ossido di carbonio

Gli ossidi ad alta entropia sono ossidi multiprincipali (tipicamente composti da cinque o più cationi in rapporti quasi equiatomici) che possono presentare una maggiore stabilità alle alte temperature e proprietà meccaniche e chimiche regolabili. Tali materiali sono candidati promettenti per i rivestimenti a barriera termica, in particolare nelle applicazioni delle turbine a gas, ma rimangono alcuni ostacoli nella loro lavorazione su scala e nel controllo della loro composizione. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto RISE si propone di sviluppare un percorso di produzione e deposizione semplificato, in un unico passaggio, utilizzando la tecnologia spray al plasma con precursori in soluzione. Questo approccio consente di convertire direttamente le soluzioni di precursori liquidi in rivestimenti, evitando complessi passaggi intermedi. RISE intende affrontare le limitazioni attuali in termini di purezza, fedeltà compositiva e scalabilità del processo attraverso una ricerca collaborativa che coinvolgerà istituti in Svezia, Cechia e Austria.

Obiettivo

This project aims to develop a streamlined, one-step method for producing and applying high entropy oxide (HEO) coatings using solution precursor plasma spray (SPPS) technology. This approach will bridge the gap between HEOs' remarkable laboratory properties and their practical applications, such as thermal barrier coatings (TBCs) for gas turbine engines. HEOs are a new class of ceramics where multiple metals, in equiatomic proportions, are randomly arranged on cationic sites within an oxygen anion lattice. The high configurational entropy of these multi-cation systems ensures excellent phase stability and advantageous thermo-physical properties.

Research on processing HEOs via thermal spray for TBCs is currently limited due to difficulties in synthesizing high-quality HEO particles in sufficient quantities. Traditional methods produce nanoparticles that require further processing, which can be labor-intensive and may introduce impurities that affect the HEO properties. The SPPS method overcomes these challenges by using metal salt solutions as feedstock, which react in situ within the plasma to form and subsequently deposit metal oxides directly onto the substrate. This method simplifies the process and allows for greater control over the coating's microstructure, enhancing its properties.

The project will take place at University West, Sweden, where SPPS expertise and infrastructure are available. A secondment at the Institute of Plasma Physics, Czech Republic, will provide advanced deposition and characterization facilities. Additionally, a non-academic placement at Treibacher Industries, Austria, will offer industry experience and resources for commercializing the project. The researcher will gain hands-on experience with cutting-edge equipment, engage in interdisciplinary collaboration, and acquire insights into both academic and industrial applications, significantly benefiting their future career prospects.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinatore

HOGSKOLAN VAST
Contributo netto dell'UE
€ 315 225,00
Indirizzo
HOGSKOLAN VAST
461 86 TROLLHATTAN
Svezia
Regione
Östra Sverige Stockholm Stockholms län
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Partner (2)