TBC適用におけるプラズマ溶射とEB-PVDの違いは何ですか？

TBC適用方法の中核的な違い

超合金部品用の熱遮断コーティング（TBC）は、主に2つの技術、プラズマ溶射と電子ビーム物理蒸着（EB-PVD）を用いて適用できます。どちらの方法も、航空宇宙・航空および発電タービンの重要な部品を保護しますが、根本的に異なる微細構造と性能特性を生み出します。プラズマ溶射は断熱に適した層状でわずかに多孔質な構造を構築する一方、EB-PVDは高温サイクル環境に理想的な柱状でひずみ耐性のあるコーティングを生成します。

プラズマ溶射の特性

プラズマ溶射はコスト効率が良く、広い表面積のカバーに広く使用されています。溶融したセラミック粒子が基材に向けて噴射され、非方向性の結晶配向を持つ層状構造を形成します。この方法は優れた断熱性を提供しますが、急激な加熱・冷却下でのひずみ緩和能力は低くなります。これは通常、超合金等軸結晶鋳造によって製造された等軸鋳造品に使用され、中程度の熱サイクルが予想される場合に適用されます。

ただし、プラズマ溶射コーティングは、基材を安定化させ鋳造気孔を除去するための熱間等方加圧（HIP）のような事前の高密度化工程が適用されていない場合、微細亀裂が発生する可能性があります。

EB-PVDの特性

EB-PVDは、熱勾配下での弾性変形を可能にする、高い密着性を持つ柱状微細構造を生成します。この構造は、単結晶鋳造および方向性鋳造によって製造された部品に理想的であり、長期的なクリープ耐性と熱疲労性能が重要な場合に適しています。

EB-PVDはより高価で真空設備を必要としますが、優れたコーティング完全性、剥離リスクの低減、およびより高い耐熱衝撃性を提供します。そのため、作動温度がしばしば1100°Cを超える航空宇宙用高圧タービンブレードに好んで使用されます。

後処理との統合

コーティング方法に関わらず、超合金CNC加工による表面準備と応力除去熱処理は不可欠です。コーティング後、非破壊の材料試験および分析により、使用開始前にコーティング厚さ、密着品質、および気孔率レベルが検証されます。

極端な熱勾配を持つシステムでは、熱遮断コーティングの修復サイクルが必要になる場合もあり�Newayは�密な再コーティングおよび溶接後処理プロセスを通じてこれをサポートしています。

まとめ

プラズマ溶射は経済的で広く適用可能ですが、EB-PVDは重要なタービン部品に対して優れた耐熱疲労性とひずみ耐性を提供します。選択は、温度暴露、機械的負荷、および構造設計上の制約に依存します。