Uluslararası İleri Doğa Bilimleri ve Mühendislik Araştırmaları Dergisi Sayı 7, S. 371-382, 4, 2023 © Telif hakkı IJANSER’e aittir Araştırma Makalesi https://as-proceeding.com/index.php/ijanser ISSN: 2980-0811 International Journal of Advanced Natural Sciences and Engineering Researches Volume 7, pp. 371-382, 4, 2023 Copyright © 2023 IJANSER Research Article 371 YSZ Termal Bariyer Kaplamanın Elektroforetik Nano-YSZ Kaplama ile Korozyon Direncinin İyileştirilmesi Abdulkadir ÖZÇELİK 1,2* , Ali AVCI 2,3 , Muhammet KARABAŞ 4 ve Ayşegül AKDOĞAN EKER 1,2 1 Makine Mühendisliği Bölümü, Yıldız Teknik Üniversitesi, Türkiye 2 İleri Malzemeler Araştırma Grubu, Yıldız Teknik Üniversitesi, Türkiye 3 Mühendislik Fakültesi, Hakkâri Üniversitesi, Türkiye 4 Termal Bariyer Kaplama Laboratuvarı, İstanbul Teknik Üniversitesi, Türkiye * (k.ozcelik68@gmail.com) (Geliş Tarihi: 30 Nisan 2023, Kabul Tarihi: 25 Mayıs 2023) (DOI: 10.59287/ijanser.740) (1st International Conference on Contemporary Academic Research ICCAR 2023, May 17-19, 2023) ATIF/REFERENCE: Özçelik, A., Avcı, A., Karabaş, M. & Eker, A. A. (2023). YSZ Termal Bariyer Kaplamanın Elektroforetik Nano-YSZ Kaplama ile Korozyon Direncinin İyileştirilmesi. International Journal of Advanced Natural Sciences and Engineering Researches, 7(4), 371-382. Özet –Termal bariyer kaplamalar başta jet motorları olmak üzere türbinlerde kanatçık, egzoz ve yanma odası duvarı gibi sıcaklığa maruz kalan parçaların korunmasında kullanılmaktadır. Yüksek ısıl dayanımı, düşük ısı iletkenliği, yüksek termal şok dayanımı ve mikro yapısal özelliklerinden dolayı %7-8 itriya ile kararlı hale getirilmiş zirkonyum oksit (YSZ) malzemesi termal bariyer olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışma kapsamında, atmosferik plazma sprey (APS) yöntemi aracılığıyla üretilen YSZ kaplamanın üzerine elektroforetik biriktirme (EPD) yöntemi ile nano-YSZ kaplanmış ve sürekli, yoğun mikro yapı özelliklerine sahip bir seramik katman elde edilmiştir. Üretilen nano kaplamaların üzerine belirli oranda kalsiyum, magnezyum, alüminyum ve silisyum tozları (CMAS) ve V2O5-Na2SO4 tozları konularak 1050 °C’de kutu fırında 6 saat tutularak sırasıyla CMAS ve sıcaklık korozyonu testlerine tabi tutulmuştur. Korozyon sonrası ve öncesi kaplamaların mikro yapıları, yüzey pürüzlülükleri, porozitesi alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FESEM) ve taramalı elektrom mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Enerji Dağılım Spektroskopisi (EDS) analizi sonuçlarına göre nano-YSZ kaplanmış numunelerde korozyon ürünlerinin bağ katmana difüzyonu önemli ölçüde düşürmüştür. X ışınları analizi (XRD) sonuçlarında, itriya (Y2O3) ve V2O5 bileşiğinin reaksiyona girerek YVO4 bileşiği oluşturduğu görülmüştür. Çalışma sonucunda yüzeydeki ve yüzey derinliklerinde çatlak ve porozite miktarları geleneksel termal bariyer kaplamalara kıyasla oldukça düşük çıkmıştır. Yoğun bir katman üretilmiştir, izotermal CMAS ve izotermal sıcak korozyon testleri sonucunda YSZ performansı iyileştirilmiştir. Anahtar Kelimeler – Termal Bariyer Kaplama, Elektroforetik Biriktirme, İleri Seramikler, Nano Toz, Camsı Eriyik Korozyonu, Sıcak Korozyon. I. GİRİŞ Yoğunlukla havacılık sektöründe kullanılan gaz türbini, motorun yanma odasından çıkan termal enerjiyi mekanik enerjiye çevirmektedir. Gaz türbini motorlarının uçak operasyonlarında ve elektrik üretimlerinde verimliliğini artırmak, gaz türbinindeki metalik parçaları korumak için, elektron ışını fiziksel buhar biriktirme veya plazma