Estudo sobre o ataque dos silicatos fundidos (CMAS) a revestimentos para barreira térmica (TBC) depositados por aspersão térmica
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2023-02-13
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Martins, Roberto Fernando
Orientador
Lima, Carlos Roberto Camello
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Couto, Antônio Augusto
Caliari, Felipe Rocha
Caliari, Felipe Rocha
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
A aspersão térmica é a tecnologia de deposição de materiais que mais cresceu nos últimos anos,
sendo um processo que viabiliza a deposição de praticamente qualquer material que possa ser
fundido, como cerâmicas, polímeros e metais. A finalidade de um revestimento aspergido
termicamente é proporcionar melhores propriedades ao componente revestido, como resistência
a elevadas temperaturas, desgaste, oxidação, ataques químicos, entre outros. Dentro desse
cenário, os revestimentos para barreira térmica ou TBC proporcionaram uma revolução na
indústria nas últimas décadas, pois permitem uma maior temperatura de operação dos
equipamentos, melhorando, por exemplo, a eficiência das turbinas a gás. No entanto, um dos
maiores desafios com relação ao aumento da vida útil dos sistemas TBC é o ataque dos silicatos
fundidos, chamados de CMAS, que são partículas provenientes do ambiente que penetram na
estrutura do TBC causando a delaminação do componente quando este é exposto a ciclos
térmicos com altas temperaturas de operação. Neste trabalho amostras revestidas com TBC pelo
processo de aspersão térmica receberam a deposição de CMAS e passaram por ciclos
isotérmicos nas temperaturas de 1200 °C e 1250° C. Ainda, cada temperatura de teste foi
realizada com diferentes tempos de exposição (1 hora e 5 horas). A Difratometria de Raios X
foi utilizada para caracterizar o CMAS aplicado. A Análise Visual permitiu verificar que não
houve molhabilidade do CMAS sobre a superfície das amostras em nenhuma das condições de
teste. As amostras submetidas ao maior tempo de exposição demonstraram maior variação de
volume devido à oxidação do substrato. Por fim, a Espectroscopia por Energia Dispersiva de
Raios X foi utilizada com o intuito de examinar a possível penetração do CMAS nos poros do
TBC. A infiltração dos silicatos fundidos ficou mais evidente na amostra tratada a 1200 °C pelo
intervalo de tempo de 5 horas.
Descrição
Palavras-chave
aspersão térmica , revestimentos para barreira térmica , TBC , silicatos fundidos , CMAS